La población de San Sebastián creció de manera progresiva a lo largo del siglo XX. Entre 1900 y 1930 el crecimiento fue regular, pasando a duplicarse en los apenas 35 años que separan 1930 de 1965. Este repunte en el crecimiento demográfico se vio atenuado por un menor crecimiento a partir de la década de los años 70, llegando a reducirse la población por primera vez en el siglo a finales de los años 80, como consecuencia de la caída generalizada de la natalidad en todo el país.

El crecimiento actual de la población es lento, si bien el fenómeno de la inmigración, aún incipiente en la ciudad (los inmigrantes, a 2006, llegan al 5% de los empadronados, según la Sociedad de Fomento del Ayuntamiento de San Sebastián), puede incidir en un repunte del crecimiento demográfico. Según los últimos datos, a 1 de enero de 2005, la población total se sitúa en los 182.930 habitantes, de los cuales 96.822 son mujeres (53%) y 86.108 hombres (47%).