За даними Загального перепису населення Литви 2001 року, у місті налічувалося 553 904 жителів. У 2003 році населення становило 541 600 осіб. За даними статистики населення Вільнюса 2021 року становило 588 412 осіб.
Офіційне населення самоврядування – 620 814 осіб (жовтень 2022 року) або близько 20 % населення країни; друге за величиною місто в країнах Балтії.
Населення становить 2 797 945 осіб (червень, 2022). Посідає 137-ме місце у світі за чисельністю населення і 121-ше за територією.
За даними перепису населення Литви 2021 року в країні проживає 7 771 громадянин Росії (0,28 % населення Литви).
