Theo điều tra dân số năm 2005, có 2.628.811 cư dân ở Osaka, tăng 30.037 hay 1,2% so với năm 2000. Có 1.280.325 hộ gia đình với khoảng 2,1 người mỗi hộ. Mật độ dân số là 11.836 người trên mỗi km². Đại động đất Kantō đã gây ra một cuộc di cư lớn đến Osaka trong khoảng thời gian từ 1920 đến 1930 và thành phố trở thành thành phố lớn nhất của Nhật Bản vào năm 1930 với 2.453.573 người, đông hơn cả Tokyo, với dân số 2.070.913 người. Dân số đạt đỉnh ở mức 3.252.340 vào năm 1940 và có mức cao nhất sau chiến tranh là 3.156.222 vào năm 1965, nhưng vẫn tiếp tục giảm kể từ khi cư dân chuyển ra ngoại ô.