开封当地居民原以汉族的河南人为主，开封人口在同一时期最辉煌的时代当属北宋，作为北宋的首都，人口达150万。明朝末期的1642年，李自成攻打开封，明军扒开黄河淹没开封城，城中人口由37万人减少至3万余人。近代，十九世纪五十年代的开封人口约为36万，而同时期的洛阳和郑州分别只有7万和3万。1954年，河南省会自开封迁移至郑州后，有将近7万人迁至郑州。
根据2010年第六次全国人口普查，全市常住人口为4676159人，同第五次全国人口普查时相比，十年共增加96159人，增长2.10%。其中，男性人口为2370608人，占50.70%；女性人口为2305551人，占49.30%。总人口性别比（以女性为100）为102.82。0－14岁人口为999585人，占21.38%；15－64岁人口为3289335人，占70.34%；65岁及以上人口为387239人，占8.28%。[20]