Stanovništvo Doboja imalo je odlučujući značaj za razvoj i oblikovanje grada. Doboj je uvijek bio u centru burnih promjena, koje su za posljedice imale prisilne migracije i iseljavanja, pa sve do masovnog odliva stanovništva kroz planske kolonizacije. Stalna doseljavanja i iseljavanja i unutrašnje migracije, što su se vijekovima vršili u Bosni i Hercegovini za vrijeme turske uprave, bili su uzrok da se broj stanovnika u ovim krajevima naglo i stalno mijenjao.
Austrougarska okupacija zatekla je Doboj kao malo mjesto sa svega 303 kuće. Oni vode i prve statističke popise stanovništva tako da imamo sljedeće podatke: godine 1879. Doboj ima 303 kuće i 1351 stanovnika, godine 1895. 464 kuće i 2864 stanovnika, godine 1910. 669 kuća i 3490 stanovnika. Austrougari su odmah prepoznali veoma povoljan geostrateški položaj Doboja i plodno tlo te je tada počeo i prvi značajniji graditeljski zamah i plansko naseljavanje stanovništva iz drugih dijelova Monarhije.
U periodu između dva svjetska rata (Kraljevina Jugoslavija),  Doboj se nije mnogo razvijao kako u pogledu broja stanovnika tako i u urbanističkom smislu. Prema popisima iz 1921.g., Doboj je imao 2864 stanovnika, a u 1931. g. 4881 stanovnika.
Značajniji porast broja stanovnika evidentiran je nakon Drugog svjetskog rata pa sve do početka 90-tih godine XX vijeka, kada se broj stanovnika u Doboju višestruko uvećavao. Razlog tome je poslijeratni proces obnove i izgradnje zemlje, te njene industrijalizacije. Pored visokog prirodnog priraštaja, uticaj na porast stanovnika u gradu imala su i kretanja stanovništva na relaciji selo – grad.