Entre 2000 e 2010, o crescimento populacional não se deu de maneira uniforme entre as Grandes Regiões e Unidades da Federação. As maiores taxas médias geométricas de crescimento anual foram observadas nas regiões Norte (2,09%) e Centro-Oeste (1,91%), onde a componente migratória e a maior fecundidade contribuíram para o crescimento diferencial. Entre as cidades do grupo que mais cresceram em dez anos estão Manaus (1.802.014 pessoas em 2010), que com uma taxa de 2,51% ao ano, passou de nono para sétimo mais populoso; e Brasília (2.570.160), que passou de sexto para quarto, com um crescimento médio anual de 2,28%.
As capitais das regiões Norte e Nordeste cresceram mais que os demais municípios de suas respectivas Unidades da Federação, com exceção do Pará, Maranhão, Rio Grande do Norte e Pernambuco. A maior diferença entre as taxas médias geométricas de crescimento anual foi observada no Tocantins, onde Palmas – a capital que mais cresceu no Brasil – apresentou uma taxa de 5,21%, enquanto as outras cidades do Estado cresceram 1,25% ao ano.
Na Região Sul, Curitiba e Florianópolis cresceram mais que o conjunto dos demais municípios de seus Estados. Na Região Centro-Oeste, com exceção do Mato Grosso do Sul, o aumento dos municípios das capitais foi menor que o dos demais, ocorrendo o mesmo em todos os Estados do Sudeste.
