Към 31.12.2017 г. в градовете живеят 230 078, или 72.1%, а в селата 88 989, или 27.9% от населението на област Стара Загора.
В съответствие с административно-териториалното устройство на България, област Стара Загора е разделена на 11 общини и 148 кметства. Към края на 2017 г. населените места в областта са 206, от които 11 са градове и 195 - села. В 4 населени места няма население. В 22, или в 10.7% от населените места живеят от 1 до 50 души включително.
С население над 10 хил. души са 6 общини в област Стара Загора, в които живеят 90.6% от населението на областта.
Най-малка по брой на населението е община Опан, в която живеят 2 539 души, или 0.8% от населението на областта, а най-голяма е община Стара Загора - 157 586 души (49.4%).