La ciudad de Talca tiene según el Censo del año 2002 una población de 193.755 habitantes, siendo 201.797 los atribuidos a la comuna homónima (la ciudad y sectores rurales aledaños). De estos 201.797 habitantes, 96.810 eran hombres y 104.987 eran mujeres.

En los censos anteriores, la población había aumentado desde 128.544 habitantes en 1982 a 159.711 habitantes en 1992. Según proyecciones del Instituto Nacional de Estadísticas (INE) para el año 2008, la población de la comuna de Talca se estima en 235.089 habitantes, de los cuales 114.196 son hombres y 120.893 son mujeres, lo que ubica a Talca en el lugar número 13 en población entre las 346 comunas de Chile.
 

Barrios de Talca

La expansión urbana de Talca ha dado origen a barrios de características muy diferentes. En el centro se ubican los servicios públicos, el comercio y el resto de las actividades empresariales. Hacia el oriente la presencia de la Estación de Ferrocarriles del Estado y los terminales rodoviarios originan la existencia de una densa área comercial, en lo que se denomina Barrio Oriente. Hacia la periferia de la ciudad (Carretera Panamericana Sur) se emplazan zonas industriales. Al norte y sur de la ciudad se extienden diversos sectores residenciales de estrato medio y bajo y, al oriente (camino a San Clemente), se ha ido consolidando un barrio residencial de estrato alto.