Von ursprünglich etwa 150 Einwohnern stieg die Bevölkerung zunächst aufgrund der Piratenüberfälle, Seuchen und Brände nur langsam, aber beständig auf 2.000 (1600), 5.000 (1693), 11.000 (1734) und 15.000 (1820).
Etwa seit den 1830er Jahren nahm die Bevölkerung, vor allem durch Zuwanderung, stark zu. Im Jahr 1860 betrug sie etwa 35.000, bevor sie infolge der Entwicklung Guayaquils zum Hafen der expandierenden Exportwirtschaft Ecuadors (v. a. Kakao) in der Folgezeit nochmals sehr rasch anwuchs auf über 80.000 (1899), 150.000 (1930), 200.000 (1944).
Seit den 1950er Jahren wuchs die Bevölkerung pro Jahrzehnt um mehr als 100.000 Einwohner. Bevölkerung und bewohnte Stadtfläche wuchsen seitdem um mehr als das Zehnfache. Die Mehrheit der Bevölkerung ist arm. Viele leben in schnell und unorganisiert besiedelten, aber nur langsam und im nachhinein infrastrukturell erschlossenen Gebieten, in Ecuador invasiones genannten Marginalsiedlungen.