Segundo o censo demográfico de 2000, o Rio Grande do Sul tem uma população de 10 187 798 hab. Em 1991, o estado contava com 9.127.611 hab. Esses números mostram que a taxa de crescimento demográfico na última década foi de 1,2% ao ano, abaixo portanto da média do país como um todo (1,33% anuais). A estimativa para 2006 é de 10.963.219 hab. Ainda segundo o censo de 2000, o Rio Grande do Sul é o sexto estado mais populoso do Brasil e concentra 6,00% da população brasileira. Do total da população do estado, 5.193.079 hab. são mulheres e 4.994.719 hab. são homens.
O Rio Grande do Sul é um estado em que a população urbana supera a rural. Segundo o censo demográfico de 2000, 80,8% dos gaúchos moram em cidades. Nesse mesmo ano a densidade demográfica do estado chegou a 36,14 hab./km², mais de duas vezes superior à do Brasil como um todo (19,92 hab./km²).
s principais imigrantes em número foram os portugueses (em grande parte, açorianos), seguidos dos alemães e italianos, que vieram somar-se aos ameríndios e escravos africanos. Também podem-se citar entre os grupos de imigrantes minoritários: espanhóis, poloneses, russos, judeus, árabes, japoneses, argentinos, uruguaios, entre outros.
Atualmente, a população autodeclara-se da seguinte maneira quanto à raça:
| Cor/Raça | Porcentagem |
| Brancos | 82,3% |
| Negros | 5,9% |
| Pardos | 11,4% |
| Amarelos ou Indígenas | 0,4% |
