Численность населения составляет — 359 148 человек (на 1 января 2023 года). На 1 января 2022 года в Витебске проживало 360 419 человек, что делает город 3-м по численности населения в Белоруссии. Наиболее интенсивно население росло после Великой Отечественной войны, достигнув к 1964 году довоенного уровня. В 2017 году в Витебске родилось 3468 и умерло 3770 человек.