Vuonna 2020 Helsingin väkiluku kasvoi 3 085 hengellä eli 0,5 prosenttia. Helsinkiläisten määrää on vuodesta 2013 lisännyt eniten muuttoliike muualta Suomesta, vaikka ulkomainen muuttovoitto oli 2000-luvun alkupuolella selvästi kotimaista suurempi. Syntyneiden määrä on ollut Suomessa laskussa, ja vuonna 2016 syntyvyys kääntyi laskuun myös Helsingissä. Vuonna 2020 luonnollinen väestönkasvu kasvoi hieman edellisvuodesta ja oli 1 293 henkeä.
Helsinki sai vuonna 2020 muuttovoittoa yhteensä 1 884 henkeä, josta ulkomaista muuttovoittoa oli 2 928 henkeä. Kotimaan muuttoliike oli Helsingin kannalta tappiollista 1 044 henkeä.
Ulkomainen nettomuutto on ollut selvästi positiivista koko tämän vuosituhannen, joskin huippuvuoden 2011 jälkeen muuttovoitto on ollut laskussa. Aikaisemmin kotimaankielisiä on muuttanut Helsingistä enemmän ulkomaille kuin ulkomailta Helsinkiin, mutta vuosi 2020 oli poikkeuksellinen, sillä kotimaankielisten ulkomaan muuttoliike oli 199 henkeä voitollista.
Kotimainen nettomuutto on vaihdellut ulkomaista enemmän. Helsingistä muualle Suomeen muuttaneiden määrä ylitti Helsinkiin muuttaneiden määrän vuosina 2002–2007, mutta sen jälkeen kotimainen muuttoliike on kasvattanut Helsingin väkilukua. Vuonna 2020 kotimainen muuttoliike oli Helsingin kannalta tappiollista.
Helsinkiin vuonna 2020 muuttaneista 42 313 hengestä sekä vieraskielisiä että ulkomaan kansalaisia oli 29 prosenttia. Helsinki sai muuttovoittoa vieraskielisistä yhteensä 2 154 henkeä, mikä oli enemmän kuin kaupungin koko muuttovoitto. Vieraskielisten muuttovoitto laski selvästi edellisestä vuodesta. Muuttovoitto ulkomaan kansalaisista oli yhteensä 2 502 henkeä.
Vieraskielisten muuttoliikkeelle on luonteenomaista runsas maahanmuutto sekä kohtalaisen vilkas muuttoliike maan sisällä. Helsinki on 2000-luvulla saanut ulkomailta muuttovoittoa vieraskielisistä 57 000 henkeä, kun kotimaankielisten osalta muuttotappio on ollut noin –9 100 henkeä. Kotimaisessa muuttoliikkeessä sekä vieraskielisten lähtö- että tulomuutot ovat vieraskielisen väestön kasvaessa lisääntyneet voimakkaasti, mutta nettomuuton vaihtelu on ollut melko suurta. Helsingin vuonna 2020 saama vieraskielisten muuttovoitto tuli kokonaisuudessaan ulkomailta, sillä Helsinki menetti vieraskielisiä muualle maahan -575 henkeä, mikä oli selvästi edellisvuotta enemmän.