Ved folketællingen i 1787 var der 5.605 indbyggere i kommunen, heraf 1.204 i Hillerød. I hele perioden fra 1787 til 2017 havde den nuværende Hillerød Kommune en jævn befolkningsvækst, navnlig pga. Hillerøds funktion som oplands- og handelsby. I 1850 var indbyggertallet i kommunen steget til 10.323, i 1901 til 13.172 og i 1960 til 26.201 indbyggere. Kommunens befolkningsvækst var dog lavere end landsgennemsnittet fra ca. 1845‑1916, hovedsagelig fordi befolkningstallet i landsognene faldt pga. afvandring fra landbruget, men det steg igen efter ca. 1960. Befolkningsvæksten i kommunen blev bl.a. hjulpet frem af, at Hillerød var jernbaneknudepunkt for bl.a. Nordbanen (anlagt 1864) og Gribskovbanen (1880‑1924) samt endepunkt for S-togsforbindelsen til København (anlagt 1968) og Hillerødmotorvejen (1972‑76). I 1960 var der 26.201 indbyggere i kommunen, heraf de 18.147 i Hillerød.
Særligt fra 1960 til ca. 1980 var kommunens befolkningsvækst høj, hvorefter der i 1980’erne var et svagt fald i befolkningstallet. I 2017 var dette tal steget til 50.109 indbyggere i kommunen, hvoraf de 32.270 boede i Hillerød.
