至唐代，邵州出现第一次人口增长高峰。唐贞观十三年（639），邵州所辖邵阳、武冈两县只有2856户、13583人，至天宝元年（742），邵州人口发展到17073户、71644人。100余年间，人口增加4.27倍。宋崇宁元年（1102），邵州辖邵阳、新化、武冈3县共98861户、21.816万人。元至元二十七年（1290），宝庆路（辖邵阳、新化县）、武冈路（辖武冈、新宁、绥宁县）共14.9516户、48.2968万人。自明中叶至清初，人口流向是“湖广镇四川”，宝庆府居民大量迁往四川等地。明万历六年（1578），宝庆府辖邵阳、新化、武冈、新宁、城步5州县，降为20638户，22.1207万人。

    清代，朝廷奖励垦荒，并颁布“滋生人丁、永不加税”的法令，民间隐蔽人口减少；加之明末清初红薯传入境内，人们饥饿状况有所改变，宝庆人口出现第二次增长高峰。从清嘉庆二十一年（1816）至清末民初，增内邵阳、武冈、绥宁、城步、新宁5县，人口从143.87万人增加为271.91万人，近100年时间，人口差不多翻了一番。

    中华民国38年间，因战争、灾祸、瘟疫不断，人口有减有增。民国30年（1941），境内邵阳、武冈、城步、新宁、绥宁5县人口为262.31万人。至1949年，增至322.98万人。

    中华人民共和国成立后，经济、文化、卫生不断发展，邵阳人口增长出现第三次高峰。1960年，境内人口发展到371.05万人。1972年突破500万，为506.91万人。1983年突破600万，达605.38万人。1995年，全市人口达到700.9万人。1999年，全市人口达到711.04万人。

    1990第四次全国人口普查统计，邵阳市总人口为678.68万人，居全省14个地、州、市之首位。

    邵阳市现有人口约725万，其中农业人口602万占83%以上，非农业人口123万，男性388．29万，女性331．71万。人口密度大约为每平方千米335人。