ük baraj gölleri oluşturulabilmektedir. Günümüzde İstanbul'da hizmet veren 9 adet baraj bulunmaktadır. Bunlar içinde en büyükleri, Ömerli, Terkos, Büyükçekmece, Darlık ve Sazlıdere barajlarıdır.

İstanbul'da akarsu bazında kayda değer bir su kaynağı bulunmamaktadır. İstanbul'un akarsuları içinde başlıcaları Riva, Kâğıthane, Alibey, Göksu, Kurbağalı ve Ayamama dereleridir. İstanbul derelerinin büyük çoğunluğu sularını Küçükçekmece ve Büyükçekmece gölleriyle Haliç'e boşaltırlar. İstanbul derelerinin büyük bir bölümü ıslah edilerek yer altına alınmış olup, kimileri kanalizasyon aktarımında kullanılmaktadırlar. Beşiktaş, Ortaköy, Sarıyer, Bayrampaşa ve Mecidiyeköy (Büyükdere) dereleri yeraltına alınan İstanbul derelerindendir. Düzensiz ve kayıt dışı yapılaşmanın yanı sıra, dere yataklarının gereğinden fazla küçültülerek ıslah edilmesi nedeniyle İstanbul'da sık sık su taşkınları olmakta, can ve mal kaybı yaşanmaktadır.

İstanbul'un toplam 39 ilçesi vardır. Bu ilçelerin 25'i Avrupa Yakası'nda, 14'ü ise Anadolu Yakası'ndadır. İstanbul'un ilçeleri üç ana bölgeye ayrılmaktadır:


İstanbul'un tarihi semtlerinden batıya ve kuzeye gidildikçe büyük bir farklılaşma görülür. En yüksek gökdelenler ve ofis binaları Avrupa Yakası'da özellikle Levent, Mecidiyeköy ve Maslak'ta toplanırken, Anadolu Yakası'nda ise Kadıköy ilçesindeki Kozyatağı mahallesi dikkat çeker. 20. yüzyılda şehrin hızla büyümesi, doğudan batıya büyük bir göçün başlamasına neden olmuştur. Böylece şehirdeki gecekondulaşma büyük bir hız kazanmıştır. Kaçak olarak hazine veya özel arazilere yapılan bu binalar, kısa sürede ve düşük kalitede yapılır. Türkiye'nin en büyük şehirleri arasında bulunan Ankara ve İzmir'de bu yapılar yaygındır. Gecekondular, çarpık kentleşmeye büyük ölçüde neden olmaktadır.
İstanbul'un, Türkiye Büyük Millet Meclisi'nde, 6 Mart 2008 tarihinde kabul edilen ve 22 Mart 2008 tarihli Resmî Gazete'de yayımlanan 5747 sayılı yasa uyarınca 39 ilçesi vardır. Bunlardan 25'i Avrupa Yakası'nda; 14'ü ise Anadolu Yakası'nda bulunur. İlçe belediyeleri bünyesinde toplam 782 mahalle, 152 köy vardır. Tüm ilçeler, 22 Temmuz 2004 tarihinde Resmî Gazete'de yayınlanan yasayla İstanbul Büyükşehir Belediyesi hizmet alanı içine dâhil edilmiştir. Yapılan düzenlemeyle il sınırları içindeki tüm belde belediyeleri de feshedilmiştir.

Osmanlı İmparatorluğu'nda İstanbul Vilayeti'nde idari bölünme oldukça karmaşık ve düzensizdi. Kimi önemli şehirler sınırları içinde olduğu eyalete değil, doğrudan başkent İstanbul'a bağlı olurlardı. İstanbul Vilayeti ise Kandıra, Adapazarı, İznik, Mudanya, Gemlik, Yalova, Orhaneli, Bandırma, Çorlu ve Kıyıköy gibi yerleri de kapsamaktaydı. Yüzyıllar boyunca bu sistemle yönetilen İstanbul'da merkezî yönetimin bölünmesi için ilk girişim 1839 yılında yayınlanan Gülhane Hatt-ı Hümayunu'ndan sonra oldu. Bu dönemde ilk kez Fransa idari bölünme sistemi örnek alınarak İstanbul'da reformlar yapıldı.

Şehrin belediyeler bazında idari bölünmesi, imparatorluk yıkılana dek pek çok kez değişikliğe uğradı. Vilayet dönem dönem günümüzde ilçe belediyeleri olarak adlandırılabilecek "daire"lere ayrıldı. Bu dairelerin sayısı ve sınırları, ekonomik nedenlerle zaman zaman kapatılmak ya da yeni oluşturulmak suretiyle değişti. Cumhuriyet dönemindeyse, yapılan ilk düzenlemelerde Anadolu Yakası'nda Üsküdar adında yeni bir il oluşturularak, İstanbul günümüz Avrupa Yakası topraklarıyla sınırlandırıldı. Daha sonra Üsküdar ve kendisine bağlı birimler İstanbul'a katıldı.

1950'lere gelindiğinde İstanbul'un iki yakada toplam 16 ilçesi vardı. Bunlardan merkeze bağlı olarak yönetilenler: Eminönü, Fatih, Bakırköy, Beyoğlu, Beşiktaş, Sarıyer, Beykoz, Üsküdar, Kadıköy ve Adalar; il belediye sınırı dışında kalanlarsa Çatalca, Silivri, Şile, Kartal ve Yalova'ydı. Bu düzen, 1980 yılına dek fazla değişiklik göstermeden sürdü. Bu tarihten sonra 3030 sayılı yasayla İstanbul'da yeni ilçeler oluşturulmaya başlandı. 1990'a gelindiğinde İstanbul'un 25 ilçesi bulunuyordu. Yıllar içinde yeni ilçeler oluşturulmaya devam ederken, hızla gelişen ve İstanbul'la kara sınırı bulunmayan Yalova, merkeze uzaklığının sorun olması nedeniyle 1995 yılında Kocaeli ve Bursa illerinden de toprak alınarak ayrı bir il hâline getirildi. İstanbul'un ilçe sayısı 2008 yılında 32'ydi.

Nüfusu 13 milyona yaklaşan İstanbul'da var olan ilçeleri bölerek yeni belediyeler oluşturma fikri yeniden ortaya atıldı. Bunun sonucunda, Büyükşehir Belediyesi sınırları içinde yeni ilçeler oluşturmak için hazırlanan 5747 sayılı yasayla, 2008 yılında İstanbul'un Anadolu Yakasında 3, Avrupa Yakası'ndaysa 5 olmak üzere toplam 8 yeni ilçe kurulurken, Eminönü ilçesi feshedilerek Fatih'e katıldı. İstanbul'da kurulan son ilçeler: Arnavutköy, Ataşehir, Başakşehir, Beylikdüzü, Çekmeköy, Esenyurt, Sancaktepe ve Sultangazi'dir.

İstanbul'un şehir yapısı ve şekli sürekli değişmektedir. Yunan, Roma ve Bizans dönemleri boyunca Konstantinopolis'in tarihi yarımadasında, Galata'da (Pera, sonraki adıyla Beyoğlu), Chalcedon (Kadıköy) ve Hrisopolis'te (Üsküdar) önemli derecede yenilenme ve büyümeler yaşanmıştır. Antik zamanlarda şu anki İstanbul'un tüm ilçeleri birer bağımsız şehirdiler. Bugün İstanbul, eski Konstantinopolis'in metropol hâli olarak kabul edilebilir. Çünkü şehir o dönemlerden beri genişletilmekte ve yenilenmektedir.

Son yıllarda inşa edilen çok yüksek yapılar, nüfusun hızlı büyümesi göz önüne alınarak yapılmışlardır. Şehrin hızla genişlemesinden dolayı konutlaşma, genellikle şehir dışına doğru ilerlemektedir. Şehrin sahip olduğu en yüksek çok katlı ofis ve konutlar, Avrupa Yakası'nda bulunan Levent, Mecidiyeköy ve Maslak semtlerinde toplanmıştır. Levent ve Etiler'de çok sayıda alışveriş merkezi toplanmıştır. Türkiye'nin en büyük şirket ve bankalarının önemli bir kısmı bu bölgede bulunmaktadır.

20. yüzyılın ikinci yarısından itibaren, özellikle Anadolu Yakası'nda denize yakın yazlık konutların ve lüks köşklerin yapımına hız verilmiştir. Kadıköy ilçesindeki Bağdat Caddesi genişliği ve uzunluğuyla birçok alışveriş merkezi ve restoranı barındırmaktadır. Bu gelişmelerde bölgenin gelişimine olumlu katkıda bulunmuştur. Yaka da, son yıllarda gerçekleşen nüfus büyümesinin en büyük faktörü Anadolu'dan gelen göçtür. Günümüzde, İstanbul halkının %66'sı Avrupa Yakası'nda yaşamaktadır.

İstanbul'un 2004-2017 yılları arasındaki Belediye başkanı, Kadir Topbaş idi. Şehrin valisi ise Vasip Şahin'dir.

İstanbul, partili sistem ile başa gelen başkanlar tarafından yönetilir. Bu yönetim şekli 3 Nisan 1930'da İstanbul Büyükşehir Belediyesi'nin kurulmasından beri devam etmektedir. Belediye şehrin tüm karar yetkisini elinde bulundurmaktadır. Şehrin yönetimi 3 ana organda toplanmıştır. 1. Belediye Başkanı (her 5 yılda bir seçilir.), 2. Büyükşehir Konseyi, 3. Büyükşehir yönetim kurulu.

Bugünkü İstanbul Büyükşehir Belediye Binası Fatih ilçesinin Saraçhane adıyla bilinen bölgesinde bulunmaktadır. Bina, 17 Aralık 1953 yılında tamamlanmış, 26 Mayıs 1960 tarihinde belediye binası olarak hizmet vermeye başlamıştır.

Türkiye İstatistik Kurumu'nun (TÜİK) hazırlamış olduğu 2013 yılı Adrese Dayalı Nüfus Kayıt Sistemi (ADNKS) sonuçlarına göre İstanbul'un (İstanbul Büyükşehir Belediyesi ve bağlı belediyelerin sınırları içindeki nüfus) toplam nüfusu 14.160.467 kişidir.

İstanbul'un 14'ü Anadolu Yakasında, 25'i Avrupa Yakasında olmak üzere toplam 39 ilçesi vardır. İstanbul'un 39 ilçesi nüfus sayısı bakımından 2017 yılı verilerine göre incelendiğinde en yüksek nüfusa sahip ilçesi Esenyurt (846.492), en az nüfusa sahip ilçesi de Adalar (14.907) olmuştur. İstanbul'da yaşayanların % 64,72'i (9.726.373) Avrupa Yakası; % 35,28'u da (5.302.858) Anadolu Yakası'nda ikamet eder. İstanbul Nüfuslarına göre en kalabalık şehirler listesi'nde dünyanın en kalabalık 5. şehiridir.

İstanbul'da ikamet edenlerin yalnızca yüzde 15,38'inin nüfusu İstanbul'a kayıtlıdır. İkamet edenlerin nüfusa kayıtlı oldukları illlere göre yapılan sıralamada Sivas 736.542 (%5,20), Kastamonu 548.546 (%3,87), Ordu 499.782 (%3,52), Giresun 487.115 (%3,43), Tokat 455.817 (%3,21), Samsun 417.120 (%2,94), Trabzon 395.474 (%2.79), Malatya 392.435 (%2,77), Erzurum 382.519 (%2,70), Sinop 366.681 (%2,58) ve Erzincan 302.511 (%2,13) kişi ile en üst sıralardadır.

İstanbul'un nüfusu tarih boyunca tahmini olarak (1927-2015 sayımlarının, 1927 öncesi tahmini rakamlarıdır) şöyledir:

İstanbul İl Nüfusu: 15.029.231 (2017 sonu). İlin yüzölçümü 5.461 km'dir. İlde km'ye 2752 kişi düşmektedir. (Yoğunluğun en fazla olduğu ilçe: 42.424 kişi ile Güngören’dir) İlde yıllık nüfus artış oranı %1,52 olmuştur.

2017 yılında TÜİK verilerine göre 39 İlçe ve belediye, bu belediyelerde toplam 960 mahalle bulunmaktadır.

Nüfus artış oranı en yüksek ve en düşük ilçeler: Başakşehir (% 7,28)- Beşiktaş (-% 2,06)

İstanbul dünyadaki çoğu metropol gibi birçok insan topluluğu tarafından şekillendirilmiştir. Şehirdeki en büyük mensubu bulunan din İslam'dır. Dini azınlıkları ise Yunan Ortodoks Kilisesi, Ermeni Apostolik Kilisesi ve Sefarad ve Aşkenaz Yahudiler oluşturmaktadır. 2000 yılı nüfus sayımına göre; 2.691 faal cami, 123 faal kilise, 26 faal sinagog mevcuttur. Ayrıca 109 Müslüman mezarlığı, 57'de gayrimüslim mezarlığı bulunmaktadır. Sayıları çok azalmadan önce, belirli ilçelerde bu dini azınlıklar yaşamaktaydı. Örneğin Kumkapı'da Ermeni nüfusu, Balat'da Yahudi nüfusu ve Fener'de ise Rum nüfusu vardı. Rum Ortodoks Patrikhanesi Fatih'in Fener semtinde bulunmaktadır. Bu patrikhane Hristiyanlık dininin önemli bir kesimini oluşturan Ortodoks mezhebinin merkezidir.
Şehrin en büyük dini grubunu Müslümanlar oluşturmaktadır. Bunların yanı sıra, Müslümanların en kalabalık mezhep formunu Sünniler, bu mezhebi takibende Aleviler nüfusça fazladır. 2007 yılındaki sayıma göre şehirdeki toplam cami sayısı 2.994'tür. İstanbul, İslam Hilafeti'nin son merkezi olmuştur. 1517 yılında Yavuz Sultan Selim ile başlayan halifelik, 3 Mart 1924 yılında Abdülmecid ile sona ermiştir. 2 Eylül 1925 yılında da tekkeler kapatılmış, tarikat yasaklanmıştır. Böylelikle ülkede laik s