El año 1510 se censaron 710 familias en Oliva (UNOS 2.840 hab.), prácticamente las mismas que en Gandía, la mitad de las cuales eran musulmanas. El 1609 tenía 385 casas de cristianos viejos y 350 de moriscos o cristianos nuevos, que fueron expulsados al norte de África a través del puerto de Denia. El 1646 sólo tenía 452 casas, que habrían pasado a ser 656 el 1713 y casi se duplicaron en el transcurso del siglo XVIII, hasta sumar algo más de 5.000 habitantes en 1786.Desde entonces su crecimiento demográfico ha sido constante, aunque menor que en Gandía. El 1887 Oliva tenía 8.779 habitantes; el 1950 había crecido a 13.343 y el 1981 rozaba ya los 20.000. En 2003 el padrón registraba un total de 22.768 habitantes, de los que 20.687 correspondían a la capital municipal, 1.650 a la Playa y el resto en casas diseminadas por los alrededores. Oliva tenía una población de 27.374 habitantes en 2007 y 28.419 habitantes a el 2009 (INE), de la que un 26.21% estaba constituido por ciudadanos de nacionalidad extranjera.

Evolución demográfica de Oliva

 1857   1887   1990   1910   1920   1930  1940  1950  1960  1970  1980  1991
 6.984  8.779  7.956  9.619  8.995 12.178 18.407 13.343 14.579 16.772 19.580 20.311