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条目：作業系統使用份額
三星Galaxy系列為目前銷量和市佔率最高的Android智能手機。
2009年的第二季，市場研究公司Canalys估計，Android佔全球智能手機作業系統市場的2.8％。根據本土市場研究公司ComScore的數據顯示，2009年11月時，Android在美國的智慧型手機作業系統市場的佔有率為5.2%，在2010年2月時，這個數字變成了9.0%，而在2010年第三季度末時，Android已經佔據了美國市場的21.4%的份額。到了2010年5月，Android擁有全球智能手機市場的10％，超越了Windows Mobile，而在美國，Android佔有28％的份額，超越了iOS。在2010年第四季，其全球份額已經增長佔市場的33％，成為最暢銷的智能手機平台，超越了Symbian。根據comScore的數據，Android在美國於2011年4月成為最暢銷的平台，以31.2％的智能手機份額超越BlackBerry OS。
對於第三方市場的流行，部份Android用戶不願意付費購買應用程式，轉而直接下載已被駭客破解的軟體。2010年8月，有遊戲開發者針對其作品進行的調查指出，在下載盜版方面，亞洲玩家佔97%，歐洲玩家佔70%，而北美玩家佔47%。
截止至2011年6月，Google表示每天透過Google伺服器以激活的Android裝置多達到了55萬部，並且以每週4.4%的速度增長。2011年8月1日，Canalys的數據顯示，Android已佔據美國48%的智能手機市場的份額。
2011年7月，Google表示每天有550,000個Android裝置被激活，高於5月份的每天有400,000個，在當時為止已超過1億個裝置被激活，每週增長4.4％。2012年9月，每天激活130萬個裝置，在當時為止已激活5億台裝置。截至2011年第三季，高德納估計超過一半（52.5％）的智能手機銷量是屬於Android的。
2011年10月13日，Google表示全球市場上有1.9億部Android裝置透過Google認證，而在2011年11月16日，全球市場上已有2億部Android裝置透過Google認證。然而，配備Android作業系統的平板電腦在所有Android裝置中佔的比例卻只有1.8%，只有380萬Android蜂巢平板被售出，遠遠低於蘋果公司iPad的銷量。
Android的市場會因地區而有差異。2012年5月，根據市場調查公司的數據顯示，Android於全球智能手機作業系統中的份額已經過半，達到了60%，即全球有一半的智能手機正在使用Android。2012年7月，美國使用Android「13歲以上的流動用戶」高達52％，在中國則上升至90％。2012年6月，Google在2012 Google I/O大會上表示全球市場上有4億部Android設備被啟動，每日啟動約100萬部。另一方面Android系統的平板電腦的市佔率為45.8%，相較之下iOS的市佔率為52.8%。截至2012年第三季，根據研究公司IDC的數據，Android佔據了75％的全球智能手機市場，總共有7.5億個裝置被激活，而在2013年4月，Android每天有150萬次激活。截至2013年5月 (2013-05)，Android在中國的市佔率為71.5%，超越其競爭對手蘋果公司的50%，在全世界的市佔率接近70%。；同時，Google Play商店中已有480億個應用程式經已被安裝；在Google I/O上，桑德爾·皮蔡宣布9億台Android裝置已被激活。2013年9月，已有10億個Android裝置被激活。2013年，Android系統的平板電腦市佔率高達61.9%，超過iOS的36%。
在大多數市場中，包括美國，Android裝置佔智能手機銷量的一半以上，「只有在日本，蘋果公司才能名列前茅」（根據2013年9月至11月的數字）。在2013年底，自2010年的四年內已銷售超過15億部Android智能手機，使Android成為最暢銷的手機和平板電腦作業系統。預計到2014年底，Android智能手機將有30億個的銷售量（包括前幾年）。據Gartner研究公司稱，自2012年以來，Android的裝置每年都超越所有競爭者。在2013年，它超過了Windows的比率為2.8比1，或說是5.73億。截至2015年 (2015-Missing required parameter 1=month!)，Android擁有所有作業系統中最大的現有用戶群；自2013年以來，銷售並使用它的裝置也超過使用Windows、iOS及Mac OS X合併起來的數字。
根據StatCounter，只是僅跟踪瀏覽網頁的用途，Android是自2013年8月以來最受歡迎的行動作業系統。Android在印度和其他幾個國家是最受歡迎的網頁瀏覽作業系統（除日本和朝鮮外，幾乎整個亞洲）。根據StatCounter，Android是在所有非洲國家中最多使用的行動裝置系統，它並表示「在一些國家中，手機使用率已經超越桌面，包括印度，南非和沙特阿拉伯」，幾乎所有非洲國家已經是這樣做了（包括埃及在內的7個國家除外），例如埃塞俄比亞和肯尼亞，其中包括平板電腦的行動使用率為90.46％（僅限Android佔所有用途的75.81％）。
雖然西方世界中的Android手機通常包括Google專有的附加組件（如Google Play）到其他開源作業系統，然而在新興市場的事實並非如此；「ABI Research聲稱，在2014年第二季中，全球共有6,500萬個裝置使用開源的Android，高於第一季的5,400萬台」；根據國家，估計只基於AOSP源代碼的手機百分比放棄Android商標的地區：泰國（44％）、菲律賓（38％）、印尼（31％）、印度（21％）、馬來西亞（24％）、墨西哥（18％）、巴西（9％）。
根據2015年1月Gartner的報告指，「Android在2014年有超過了10億個裝置，並將於2015年繼續以雙位數字的速度增長，較去年同期增加了26％。」這是作業系統在一年內達到超過十億最終用戶的首次；在2014年達到接近11.6億的最終用戶，Android的出貨量超越iOS及OS X加起來的四倍，亦高於Microsoft Windows的三倍以上。Gartner預計整個手機市場將「在2016年達到20億個裝置」，當中包括了Android。法哈德·文奧（英语：）描述統計數據，並於《紐約時報》中寫道：「今天所售出的每兩台電腦中，就有一台正在運行Android。 「它」已成為了世上主導的電腦平臺。」據高級分析軟件Statistica（英语：）估計，2015年以Android作為智能手機安裝基礎的數量為18億個，這是預算全球智能手機總數的76％。根據2012年、2013年、2014年的銷售數字，Android擁有所有流動作業系統中最高的安裝量，並自2013年以來，成為了整體銷售最暢銷的作業系統，接近所有PC的安裝數字。
2015年9月，Google宣布Android每月活躍用戶數量為1.4億，這在2017年5月每月活躍用戶上升變成2億。
在2014年第二季，Android在全球智能手機出貨市場的份額為84.7％，創下了新紀錄。截至2016年第三季，全球市場份額已增長至87.5％，拋離其主要競爭對手的iOS只有12.1％的市場份額。
截至2016年5月 (2016-05)，Google Play商店中的應用程式已下載超過65億次。截至2017年2月 (2017-02)，Google Play商店已發布了超過270萬個Android應用程式，作業系統的成功使技術公司之間興起所謂的「智能手機專利戰（英语：）」的一部分，並使其成為專利訴訟的目標。根據StatCounter於2017年4月的報告，Android超越了Microsoft Windows，成為最受歡迎的總互聯網使用的作業系統。從那時起它一直保持著多元化。