Từ khi đổi mới (1986), trên cơ sở sự phát triển của kinh tế, cơ cấu dân cư Hà Nội biến đổi mạnh mẽ, trước tiên về số lượng. Từ đầu thập niên 1990 đến nay, dân số Hà Nội đã tăng từ 2051.900 người (1990) lên 3.216.700 người (2006). Ngày 29/5/2008, Quốc hội đã có Nghị quyết điều chỉnh địa giới hành chính Thủ đô Hà Nội, theo đó Hà Nội có diện tích tự nhiên 3.348,5km2, dân số 6,45 triệu người, có 29 đơn vị hành chính (10 quận, 18 huyện và 01 thị xã), trong 19 huyện, thị xã có 408 xã.
Tỷ lệ dân số đô thị Hà Nội tăng khá mạnh từ năm 2002. Nhưng với việc mở rộng địa giới hành chính, hiện nay tỷ lệ dân số đô thị Thủ đô Hà Nội giảm từ 65,3%(2006) xuống 38,7% (2008).
Biến động cơ cấu dân cư lớn nhất là do điều chỉnh địa giới hành chính. Năm 1991, qua điều chỉnh địa giới hành chính làn thứ III, đã tách chuyển 6 huyện, thị về Hà Tây và 1 huyện về Vĩnh Phúc. Năm 1995, 1997 và 2003, Hà Nội chia lại các quận, huyện để lập thêm 5 quận mới là Tây Hồ, Thanh Xuân,
Cầu Giấy, Long Biên và Hoàng Mai. Năm 2008, Hà Nội sáp nhập với Hà Tây, huyện Mê Linh (Vĩnh Phúc) và 4 xã của tỉnh Hòa Bình.
Mức tăng cơ học của dân số Hà Nội là do di cư lao động. Trong khi sự biến động dân số tự nhiên về cơ bản đã được kiểm soát thì sự biến động dân số cơ học lại đang có xu hướng gia tăng do sự tác động của nhiều nhân tố kinh tế- xã hội, ví dụ quản lý hộ khẩu, việc làm, thu nhập, điều kiện sống, tình cảm gia đình v.v…, đặc biệt sự di dân và định cư tự phát chưa được kiểm soát và rất khó kiểm soát trong quá trình đẩy mạnh đô thị hóa.
Hàng năm số người nhập cư vào Hà Nội dao động từ 40-60.000 người, trong khi số người xuất cư ra khỏi thành phố chỉ vào khoảng 50% số đến. Nguyên nhân cơ bản làm tăng số nhập cư vào Hà Nội hiện tại và tương lai là do quá trình biến đổi văn hóa đô thị Hà Nội đã tạo thêm nhiều cơ hội tạo việc làm, tăng thu nhập và mức sống.
Số người di cư vào Hà Nội chủ yếu từ các tỉnh đồng bằng sông Hồng. Trong tổng số những người đến cư trú lâu dài và lao động tự do tại Hà Nội thì số người đến từ các tỉnh đồng bằng sông Hồng chiếm tỷ lệ 63%; từ các tỉnh miền núi và trung du Bắc Bộ là 24%; và đến từ các tỉnh Bắc Trung Bộ là 10%. Đa số dân di cư trong độ tuổi lao động, cụ thể 75% thuộc nhóm 13-19 tuổi; riêng trong độ tuổi lao động sung sức (20-34 tuổi) chiếm tỷ lệ đã là 48%.
Trước năm 1995, tức là trước khi bước vào giai đoạn đẩy mạnh đô thị hóa gắn với đẩy mạnh công nghiệp hóa, hiện đại hóa, số nhập cư vào khu vực nội thành thường cao hơn số nhập cư vào khu vực ngoại thành khoảng 2 lần. Nhưng từ năm 1995 trở lại đây, tỷ lệ nhập cư vào khu vực ngoại thành lại tăng do việc hình thành các khu công nghiệp và đô thị mới tại đây (xem bảng 2).
Bảng 2: Thực trạng biến động dân số cơ học Hà Nội 1990-2001 (%)
1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 11 1998 1999 2000 2001
Đi 2.30 2.88 2.56 1.68 2.93 2.18 1.95 2.37 2.14 2.09 2.49
Đến 1.22 1.53 1.02 1.09 1.57 1.52 1.22 1.56 1.46 1.30 1.56
Tăng cơ hội 1.08 1.35 1.54 0.59 1.36 0.66 0.73 0.81 0.68 0.79 0.93
T/đó:Nội thành 0.76 0.39 1.17 0.41 0.90 0.53 0.58 0.57 0.59 1.26 0.81
Ngoại thành 0.24 0.94 0.37 0.18 0.46 0.13 0.15 0.24 0.09 0.25 1.06
* Nguồn: Sở LĐ - TBXH Hà Nội năm 2003
Mật độ dân số ở nội thành Hà Nội rất lớn. Thí dụ mật độ dân số tại quận Hoàn Kiếm là 37.248 người/km2, trong khi mật độ dân số tại Sóc Sơn chỉ là 772 người/km2. Trong những năm gần đây tại một số quận, huyện do đẩy mạnh đô thị hóa nên mật độ dân số cũng gia tăng khá nhanh. Thí dụ quận Đống Đa năm 1989 có 20.820 người/km2 thì đến năm 2005 đã tăng lên đến 31.040 người/km2. Mật độ dân số tại các huyện Gia Lâm, Từ Liêm đã tăng lên gần 25% so với 10 năm trước. Tăng nhanh dân số và mật độ dân cư lớn đặc biệt tại khu vực nội thành đang làm thay đổi mạnh cơ cấu dân cư Hà Nội.
Như vậy, dựa vàocông tác quy hoạch, dự báo, dự kiến đến năm 2020, dân số đô thị của Hà Nội khoảng 4,3 triệu người, trong đó tại đô thị trung tâm khoảng 3,5 triệu người, bố trí tại các đô thị vệ tinh khoảng 550-600 nghìn người và các đô thị huyện lỵ khoảng 200-250 nghìn người; dân số nông thôn xấp xỉ 3,7 triệu người. Đến năm 2030, dân số đô thị của Hà Nội khoảng 6,4 triệu người, trong đó tại đô thị trung tâm khoảng 4,8 triệu người, tại các đô thị vệ tinh khoảng 1,1- 1,5 triệu người và các đô thị huyện lỵ khoảng 450-500 nghìn người; dân số nông thôn khoảng 3 triệu người.