O tamanho exato da população de pinguins-imperadores não é conhecido com precisão, pois pode ser um desafio contar com precisão os indivíduos em suas vastas e remotas colônias de reprodução. No entanto, várias estimativas e estudos científicos fornecem intervalos para o tamanho da população global de pinguins-imperadores.
As estimativas da população total de pinguins-imperador variam amplamente. Na década de 1980 e no início da década de 1990, as estimativas populacionais variavam de cerca de 400.000 a 500.000 casais reprodutores. Mais recentemente, os investigadores sugeriram uma estimativa populacional mais elevada, variando entre cerca de 600.000 e 800.000 casais reprodutores, o que equivale a cerca de 1,2 milhões a 1,6 milhões de pinguins-imperadores individuais.
É importante notar que estas estimativas populacionais são baseadas em pesquisas científicas, modelos e análises de imagens de satélite, mas continua difícil obter números precisos para estas populações remotas da Antártida. A distribuição das colónias de pinguins-imperador e os seus padrões de reprodução, que ocorrem frequentemente no gelo marinho, tornam os censos abrangentes um desafio.