تحولات جمعیتی تهران به‌عنوان پایتخت، بعد از سال 1300هجری شمسی شامل چهار دوره می‌شود:
دوره اول از سال‌1300 تا 1320که تقریبا تمامی خندق‌ها و دروازه‌ها از میان رفت و کوچه‌ها و معابر قدیمی اصلاح شد و چهره شهر شکل منظم هندسی به‌خود گرفت. جمعیت تهران هم در این سده افزایش چشمگیری پیدا کرد، به‌نحوی که طی دو سرشماری در سال‌های 1310 و 1319هجری شمسی، از 300هزار نفر در سرشماری اول به 540هزار نفر در سرشماری دوم رسید.
دوره دوم از سال1320تا 1332که این دوره مصادف با بروز جنگ جهانی دوم بود، لذا تغییرات زیادی انجام نشد و تنها شهر از اطراف اندکی توسعه یافت. جمعیت تهران در این دوره مطابق آمار رسمی سال1325حدود 880هزار نفر بود.

دوره سوم از سال1332 تا 1357 که در این دوره به‌علت احداث بزرگراه‌ها، خیابان‌ها و بلوارها، شهرک‌های جدید و ساختمان‌های بزرگ، تهران رشد چشمگیری داشته و از هر سو گسترش پیدا کرده بود، به‌نحوی که یکی از شهرهای بزرگ قاره آسیا محسوب می‌شد. جمعیت آن نیز به سرعت افزایش پیدا کرده بود و از یک میلیون و 800هزار نفر در 1335به چهارمیلیون و 530هزار نفر در سال1355 رسیده بود.

دوره چهارم از سال1357 تا 1365 که مصادف با پیروزی انقلاب اسلامی و سال‌های بعد از آن است تهران رشد چشمگیری داشته و از هر سو گسترده شده است. علت این امر را می‌توان بروز جنگ تحمیلی عراق بر ایران و پدیده مهاجرت، اختصاص پاره‌ای از اراضی به تعاونی‌ها برای خانه‌سازی‌ و بالاخره ایجاد خانه‌های ارزان قیمت دانست. براساس آمار سال1371 جمعیت تهران بالغ بر 6620461نفر بود و از مرز هشت‌میلیون و 500هزارنفر گذشت.

با توجه به روند افزایش جمعیت در تهران عملا شتاب جمعیت برای تبدیل شدن به یک کلانشهر از ابتدای حکومت پهلوی در حدود سال1300شمسی، شروع و طی مدت 40سال بالغ بر 10برابر، یعنی حدود دو میلیون نفر در سال 1340شد. جمعیت تهران 40سال بعد نیز (1340-1380) به هفت‌میلیون نفر رسید. گرچه شتاب افزایش جمعیت در 40سال اخیر به‌مراتب کمتر از دوره 40ساله قبل از آن بوده ولی جمعیت خالص اضافه شده در این دوره بیش از پنج‌میلیون نفر است که این امر پیامدهای اقتصادی، ‌اجتماعی و زیست‌محیطی گسترده‌ای داشته است. براساس شش دوره سرشماری انجام شده، جمعیت تهران از سال‌های‌1335 تا 1385حدودا پنج‌برابر شده‌است. اما این رشد در شهرهای اطراف تهران به‌مراتب بیشتر از شهر تهران بود، به‌طوری که رشد شهر تهران طی دهه‌های اخیر کاهش یافته و بر جمعیت پیرامون آن افزوده شده است.

در مورد جمعیت پس از سال85 مطابق سرشماری آن سال، تهران هفت‌میلیون و 797هزار و 520نفر جمعیت داشته که این عدد در سال90 به 9میلیون و 49هزار و 802نفر رسید. این به این معنی است که در فاصله پنج‌سال اخیر(تا آخرین سرشماری کشوری) تهران یک‌میلیون و 252هزار و 282نفر افزایش جمعیت داشته که این عدد رشد خیره‌کننده‌ای را در جمعیت بحرانی‌ترین نقطه تمرکز جمعیت کشور نشان می‌دهد.

اگرچه عوامل مختلفی از قبیل کمبود زیرساخت‌های شهری و محدودیت ظرفیت معابر در افزایش ترافیک شهر مؤثر است اما نباید عامل جمعیت را در افزایش ترافیک نادیده گرفت. تراکم جمعیت تهران علاوه بر اینکه از یک سو به میزان قابل‌توجهی بر افزایش ترافیک اثر می‌گذارد از سوی دیگر بیشترین تأثیر را نیز از این موضوع می‌پذیرد. اگر آثار و پیامدهای ناشی از ترافیک را از نظر اقتصادی مورد ارزیابی قرار دهیم می‌بینیم که شهروندان هزینه هنگفتی را از نظر سلامتی روحی و جسمی می‌پردازند و به جرأت می‌توان گفت که این هزینه‌ها بسیار بالاتر از مبالغی است که برای بهبود زیرساخت‌های شهری هزینه می‌شود. البته اتخاذ روش‌های نوین مهندسی ترافیک در حل 30درصدی مشکل ترافیک تهران مؤثر است و در این میان مهم‌ترین راه‌حل برای اینکه مشکل ترافیک تهران به‌صورت 100‌درصد رفع شود، توسعه شبکه حمل‌ونقل عمومی است.