五千年前，境内就有人类繁衍生息。尧、舜这两位原始社会部落首领曾以陶丘为都，当时人口已有相当数量。周初建曹国，人口稳步增长。战国时期，定陶为“天下之中”，经济发达，是当时的交通枢纽，商业都会，境内居民达数万人。西汉时期，由于实行休养生息政策，人口又不断增多。公元2年（西汉元始二年），定陶有16300户，77400人。到192年（东汉初平三年），境内有11380户，54218人。其后数百年间，人口时增时减。607年（隋大业三年），境内有12180户，62974人。唐朝，定陶虽降县为镇，人口仍有79649人。1110年（北宋大观四年），境内居民7896户，22900人。南宋时期，战争频繁，境内居民大量南迁，人口减少。1168年（金大定八年），黄河决口，左城被淹，人死伤无数，居民多逃，时境内仅有人口3979人，为定陶历史上人口最少的时期。元朝前期，人口略有上升。后期，战争、水患、瘟疫频仍，定陶土地荒芜，村庄无几，人口大减。明初，实行移民政策，人口增长较快。至1468年（明成化四年），境内有2230户，18270人。1578年（明万历六年），为29738人。1751年（清乾隆十六年），境内人口增至30719户，89086人。1845年（清道光二十五年），县内居民猛增到208352人。民国时期，由于战争等因素的影响，人口数量时增时减。1934年，境内有居民217449人。1941年为24732户，174536人。
建国后，人民安居乐业，生活水平提高，医疗卫生有了保障，人口上升速度加快。1953年，全国第一次人口普查，全县有77880户，321900人。1964年，第二次人口普查，全县为88712户，346827人。1982年，第三次人口普查，全县为101569户，471482人。1990年，第四次人口普查，全县为127524户，559569人。
定陶县1949—1990年人口统计表
单位：人
┏━━┯━━━┯━━━━━━━━━━━┯━━━━━━━┓
┃ │ │ 总人口数 │ 在总人口中 ┃
┃年份│总户数├───┬───┬───┼───┬───┨
┃ │ │ 合计 │ 男 │ 女 │ 农业 │非农业┃
┃ │ │ │ │ │人口数│人口数┃
┠──┼───┼───┼───┼───┼───┼───┨
┃1949│ 76768│305881│151717│154164│295771│ 10110┃
┠──┼───┼───┼───┼───┼───┼───┨
┃1950│ 78654│309311│153410│155901│298861│ 10450┃
┠──┼───┼───┼───┼───┼───┼───┨
┃1951│ 79602│314720│156613│158107│303620│ 11100┃
┠──┼───┼───┼───┼───┼───┼───┨
┃1952│ 76904│314914│156197│158717│303467│ 11447┃
┠──┼───┼───┼───┼───┼───┼───┨
┃1953│ 77880│321900│159729│162171│310465│ 11435┃
┠──┼───┼───┼───┼───┼───┼───┨
┃1954│ 81116│326068│161729│164339│313988│ 12080┃
┠──┼───┼───┼───┼───┼───┼───┨
┃1955│ 82125│332461│164901│167560│319178│ 13283┃
┠──┼───┼───┼───┼───┼───┼───┨
┃1956│ 82429│333580│165450│168130│319778│ 13802┃
┠──┼───┼───┼───┼───┼───┼───┨
┃1957│ 84941│341268│169298│171970│327485│ 13783┃
┠──┼───┼───┼───┼───┼───┼───┨
┃1958│ 84370│340384│161342│179042│325588│ 14796┃
┠──┼───┼───┼───┼───┼───┼───┨
┃1959│ 85823│335791│159164│176627│319646│ 16145┃
┠──┼───┼───┼───┼───┼───┼───┨
┃1960│ 86352│326487│159807│166680│309338│ 15149┃
┠──┼───┼───┼───┼───┼───┼───┨
┃1961│ 88446│337677│162649│175028│326285│ 11392┃
┠──┼───┼───┼───┼───┼───┼───┨
┃1962│ 90675│347814│168789│179025│338189│ 9625┃
┠──┼───┼───┼───┼───┼───┼───┨
┃1963│ 91164│347757│169867│177890│340777│ 6980┃
┠──┼───┼───┼───┼───┼───┼───┨
┃1964│ 88712│346827│168775│178052│338770│ 8057┃
┠──┼───┼───┼───┼───┼───┼───┨
┃1965│ 88934│349005│169757│179248│340916│ 8089┃
┠──┼───┼───┼───┼───┼───┼───┨
┃1966│ 88591│356670│ │ │348770│ 7900┃
┠──┼───┼───┼───┼───┼───┼───┨
┃1967│ 88710│366922│179915│187007│358920│ 8002┃
┠──┼───┼───┼───┼───┼───┼───┨
┃1968│ 88388│374106│183963│190143│364982│ 9124┃
┠──┼───┼───┼───┼───┼───┼───┨
┃1969│ 90579│386502│190449│196053│377601│ 8901┃
┠──┼───┼───┼───┼───┼───┼───┨
┃1970│ 91377│397611│195509│202102│386732│ 10879┃
┠──┼───┼───┼───┼───┼───┼───┨
┃1971│ 91920│405191│200140│205051│393309│ 11782┃
┠──┼───┼───┼───┼───┼───┼───┨
┃1972│ 92171│414954│205624│209330│404160│ 10794┃
┗━━┷━━━┷━━━┷━━━┷━━━┷━━━┷━━━┛
（续表）
┏━━┯━━━┯━━━━━━━━━━━┯━━━━━━━┓
┃ │ │ 总人口数 │ 在总人口中 ┃
┃年份│总户数├───┬───┬───┼───┬───┨
┃ │ │ 合计 │ 男 │ 女 │ 农业 │非农业┃
┃ │ │ │ │ │人口数│人口数┃
┠──┼───┼───┼───┼───┼───┼───┨
┃1973│ 93350│423040│210380│212660│411856│ 11184┃
┠──┼───┼───┼───┼───┼───┼───┨
┃1974│ 94104│428633│213494│215139│417358│ 11275┃
┠──┼───┼───┼───┼───┼───┼───┨
┃1975│ 95072│435873│216529│219344│423915│ 11958┃
┠──┼───┼───┼───┼───┼───┼───┨
┃1976│ 95494│441013│219873│221140│427928│ 13085┃
┠──┼───┼───┼───┼───┼───┼───┨
┃1977│ 95903│444855│222304│222551│431134│ 13721┃
┠──┼───┼───┼───┼───┼───┼───┨
┃1978│ 96975│448790│224190│224600│433910│ 14880┃
┠──┼───┼───┼───┼───┼───┼───┨
┃1979│ 98657│454524│228084│226440│438591│ 15933┃
┠──┼───┼───┼───┼───┼───┼───┨
┃1980│ 99261│460633│231028│229605│443571│ 17062┃
┠──┼───┼───┼───┼───┼───┼───┨
┃1981│101670│467335│235056│232279│447285│ 20050┃
┠──┼───┼───┼───┼───┼───┼───┨
┃1982│101569│471482│236281│235201│449535│ 21947┃
┠──┼───┼───┼───┼───┼───┼───┨
┃1983│103736│476381│239901│236480│453458│ 22923┃
┠──┼───┼───┼───┼───┼───┼───┨
┃1984│105281│480934│242454│238480│456305│ 24262┃
┠──┼───┼───┼───┼───┼───┼───┨
┃1985│106711│482987│244874│238113│455470│ 27517┃
┠──┼───┼───┼───┼───┼───┼───┨
┃1986│108261│483265│246152│237113│456352│ 26913┃
┠──┼───┼───┼───┼───┼───┼───┨
┃1987│111449│490290│252649│237641│464138│ 31891┃
┠──┼───┼───┼───┼───┼───┼───┨
┃1988│115071│502733│255837│246896│468257│ 34476┃
┠──┼───┼───┼───┼───┼───┼───┨
┃1989│118463│549147│279225│269922│512172│ 36975┃
┠──┼───┼───┼───┼───┼───┼───┨
┃1990│127524│559569│282148│277421│509315│ 50254┃
┗━━┷━━━┷━━━┷━━━┷━━━┷━━━┷━━━┛