Общая численность постоянного населения Самарской области на 1 января 2017 года составила 3203,679 тысячи человек, что составляет около 2,2% населения России и 10,8% населения Приволжского федерального округа (ПФО). По численности населения область занимает 12-е место среди регионов России и 4-е место в округе. Средняя плотность населения - почти 60 человек на 1 км2, что примерно в 2 раза выше среднего значения в ПФО. Самарская область на протяжении ряда лет стабильно является миграционно привлекательным регионом России (ежегодно 1 - 2 места по ПФО).
При этом 58,7% жителей области сосредоточено в крупнейших городах - Самара (36,5%) и Тольятти (22,2%), являющихся центрами уникальной двуядерной Самарско-Тольяттинской агломерации, на территории которой проживает свыше 80% населения региона. Наибольшую численность населения имеют Волжский, Ставропольский, Красноярский, Кинель-Черкасский и Сергиевский муниципальные районы.