Sur les 539 communes que comprend le département de la Haute-Saône, quatorze ont en 2019 une population municipale supérieure à 2 000 habitants, cinq ont plus de 5 000 habitants et deux ont plus de 10 000 habitants : Vesoul et Héricourt.
Les communes de plus de 2 000 habitants sont présentées dans le tableau ci-après.
| Commune | Population | Superficie | Densité |
| 2019 | (km2) | (hab./km2) | |
| Vesoul | 14 914 | 9,07 | 1 644,3 |
| Héricourt | 10 646 | 21,04 | 506 |
| Lure | 8 046 | 24,31 | 331 |
| Luxeuil-les-Bains | 6 623 | 21,81 | 303,7 |
| Gray | 5 553 | 20,26 | 274,1 |
| Fougerolles-Saint-Valbert | 3 797 | 55,02 | 69 |
| Champagney | 3 745 | 36,71 | 102 |
| Échenoz-la-Méline | 3 249 | 8,09 | 401,6 |
| Saint-Loup-sur-Semouse | 3 150 | 16,54 | 190,4 |
| Port-sur-Saône | 2 954 | 24,59 | 120,1 |
| Ronchamp | 2 735 | 23,54 | 116,2 |
| Arc-lès-Gray | 2 533 | 12,1 | 209,3 |
| Vaivre-et-Montoille | 2 418 | 8,48 | 285,1 |
| Rioz | 2 297 | 17,2 | 133,5 |
| Source : Insee. | |||
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