De acordo com o censo de 2010 divulgado pelo IBGE, o estado de Goiás contava com 5.849.105 habitantes. Goiás é, assim, o estado mais populoso do Centro-Oeste brasileiro.
O crescimento demográfico no estado acentuou-se após a fundação das cidades de Goiânia, em 1933, e Brasília, em 1960. Atualmente a taxa de crescimento demográfico em Goiás é maior do que a média nacional brasileira. Em 2010 a densidade demongráfica era de 17,20 hab/km².
O território goiano é marcado tanto por vazios demográficos quanto por regiões de alta concentração populacional. As àreas mais densamente povoadas do estado são a Região Metropolitana de Goiânia, com cerca de 2 milhões de habitantes, Microrregião de Anápolis, com mais de meio milhão de habitantes, e o Entorno de Brasília, com um pouco mais de 1 milhão de habitantes.
A população indígena em Goiás ultrapassa 10 mil habitantes. 39.781 hectares perfazem a soma das quatro áreas indígenas atualmente existentes no estado – três da quais se encontram demarcadas pela Funai. Tais áreas localizam-se nos seguintes municípios: Aruanã, Cavalcante, Colinas do Sul, Minaçu, Nova América e Rubiataba, sendo que a maioria da população considerada parda, possui ancestrais indígenas.
De acordo com estudo genético autossômico de 2008, a composição (ancestralidade) da população de Goiás como um todo encontra-se assim descrita: 83,70% Européia, 13,30% Africana e 3,0% Indígena.
