시 인구는 매년 꾸준한 증가세를 기록하고 있으며, 특히 도심 지역의 인구가 크게 늘어난 것으로 분석됐다. 

통계청이 실시한 2005년 인구주택 총 조사에 따르면 2005년 11월 1일 현재 시 전체 인구는 21만5,845명을 기록, 19만1,147명을 기록했던 2000년에 비해 약 12.4%(2만3,698명)증가했으며, 연평균 약 2.5% 증가한 것으로 나타났다.

이는 현재 우리나라의 연평균 인구증가율 0.5%를 크게 앞지르는 수치로 신도시조성 등으로 인한 유입인구의 증가가 원인인 것으로 분석된다. 한편 경상남도에서는 창원(49만9,417명)가 가장 인구가 많은 것으로 조사됐으며, 김해(42만8,893명), 마산(42만6,784명), 진주(33만6,355명), 양산(21만5,845명)이 뒤를 이었다. 

시의 연령별 인구구조를 살펴보면 30~40대가 전체인구의 38.4%를 차지해 가장 많은 인구분포를 나타내고 있으며, 10세미만의 유소년 인구는 감소한 반면, 65세 이상의 노년인구가 증가함에 따라 항아리형의 인구분포를 나타내고 있다.

특히 65세 이상의 노년인구는 1만1,050명을 기록했던 2000년에 비해 무려 45%나 증가한 1만6,025명을 기록해 높은 증가율을 보였다.

하지만 10세미만의 유소년인구는 3만1,384명을 기록해 2000년(3만5,160명)에 비해 약 10.7%감소해  인구의 노령화가 빠르게 진행되고 있는 것으로 조사됐다.

성별분포를 살펴보면 남성이 10만8,371명, 여성이 10만7,474명을 기록해 남성이 여성보다 897명 더 많은 것으로 조사됐다. 지난 2000년과 비교해 보면 남성이 12.9% 증가했으며, 여성은 13% 증가해 성비에는 큰 변동이 없는 것으로 나타났다.

지역별 인구증가율을 살펴보면 웅상을 제외한 읍ㆍ 면지역의 인구는 소폭 하락한 반면 동지역의 인구증가세가 두드러진다.

웅상 인구는 7만5,155명으로 양산 전체 인구의 약 1/3이 사는 것으로 조사됐으며, 지난 2000년에 비해 20.5% 증가한 것으로 조사됐다.  물금과 동면, 원동, 상북, 하북 등 농촌지역의 인구는 각각 7.7%, 5.9%, 12.5%, 9.6%, 8.5% 감소했다. 반면 중심지라고 할 수 있는 중앙ㆍ삼성ㆍ강서동의 인구는 크게 늘어나고 있다. 중앙동의 인구는 34.3% 증가했으며, 삼성동과 강서동이 각각 10.9%， 14.9% 늘어났다.

전반적인 인구변화 추이를 살펴보면 유소년 인구가 줄고 노년인구가 크게 늘어남에 따라 급속한 노령화가 두드러지고 있으며, 도심지와 농촌지역 간 인구 격차도 점차 심화될 것으로 전망된다.