1985年天河区从广州市郊区划分出来时，面积为102.5平方公里。西至广州大道，南至珠江，东接黄埔区界，北至洞旗峰、广州畜牧场。之后，历经多次调整，面积最多时为达147.77平方公里。2005年6月起，随着登峰、杨箕和玉树3处地方划出，天河区面积约为139平方公里。

　　建国初期，天河地区（沙河和东圃地区）人口为3.7万人。1985年，天河区建区时，总人口为20.04万人（其中居民14.4900人，农民5.5500人）。随着广州市城市中心的东移，人口迅速增加。常住人口中，1990年为430153人，2000年为532325人，2005年达618726人。

　　90年代以来，外来暂住人口增长速度很快。1991年为64694人，1995年为79603人，2000年为203397人。从2002年起，外来暂住人口数开始超过常住人口数。至2005年外来暂住人口为637453人，与常住人口相比为1.03∶1。

　　天河区63万外来暂住人口多聚居于城中村，如靠西边老城区的石牌村、冼村、猎德、棠下、车陂等村均有3～5万余人，其他村也有万人以上。外来暂住人口一般从事建筑、制衣造鞋、餐饮运输和服务行业，多为体力劳动者。