Най-големият град в областта е областният център гр. Стара Загора, който е с население 121 249 души, а най-малък е гр. Шипка – 1 175 души. Най-голямото село в област Стара Загора е с. Енина (община Казанлък) с население 2 283, а най-малко е с. Осларка (община Чирпан) – 2 души.