Situé au coeur des quatre mégalopoles que sont l'Île-de-France, le Grand Londres, la Randstat et la Ruhr, cet espace abrite une population dense (277 habitants/km²), mais répartie de façon inégale avec, au nord, ses grandes métropoles et son maillage urbain serré et, au sud, ses territoires ruraux qui constituent la frontière méridionale de l'Europe du Nord-Ouest.
Avec 1,2 million d'habitants, l'arrondissement de Lille constitue la zone la plus peuplée de cet espace. L'unité urbaine de Lille, c'est-à-dire l'espace au sein duquel s'observe une continuité de l'habitat, concentre à elle seule un million d'habitants pour sa partie française et 1,2 million en y intégrant sa partie belge. Constitué de nombreuses communes urbaines à population élevée (212 000 habitants à Lille, 97 000 à Roubaix, 93 000 à Tourcoing), cet arrondissement précède ceux de Bruxelles-Capitale (assimilé à la région) et d'Anvers, qui tutoient chacun le million d'habitants. La densité de ces métropoles est élevée et atteint 5 900 habitants au kilomètre carré dans la capitale belge.
Derrière ces trois métropoles, un ensemble de zones très urbanisées présente trois profils principaux : les territoires englobant les grandes villes, les zones situées à la périphérie des capitales nationales ou régionales, mais également certains secteurs très peuplés bien que moins polarisés autour d'une ville centre.
Le premier de ces groupes renferme l'arrondissement de Liège et le secteur d'Aix-la-Chapelle (ville et campagne confondues) qui dépassent les 550 000 habitants, mais également les zones de Gand, Charleroi et du grand duché de Luxembourg dont les populations varient de 439 000 à 495 000 habitants. À un degré moindre, l'arrondissement de Dunkerque (379 000 habitants) fait également partie de cet ensemble.
Dans le second, la périphérie bruxelloise est bien représentée avec les arrondissements de Halle-Vilvoorde (556 000 habitants), Louvain (455 000 habitants) et du Brabant Wallon (347 000 habitants). De même, l'influence de la Ruhr et de Cologne apparaît de façon prégnante dans les kreise allemands d'Erftkreis (455 000 habitants), de Düren (268 000 habitants) ou d'Heinsberg (250 000 habitants).
Enfin, le dernier sous-ensemble est constitué de zones très peuplées mais non polarisées autour d'une ville-centre. Il s'agit de territoires où un continuum de l'habitat densifie le tissu urbain. C'est ainsi que le pays le plus densément peuplé d'Europe, les Pays-Bas, abrite des territoires (Corop's regio) dont la population dépasse certaines des zones précédemment décrites. En guise d'illustration, dans la province néerlandaise du Brabant du Nord, les populations des quatre Corop's regio s'échelonnent entre 440 000 et 709 000 habitants. Juste à côté, l'extrémité méridionale des Pays-Bas compte également 648 000 habitants dans le Limbourg du Sud, qui comprend la ville de Maastricht. Le même phénomène s'observe dans l'ex-bassin minier français, également constitué de zones très peuplées comprenant un tissu ininterrompu de communes urbaines.
Avec des populations comprises entre 250 000 et 350 000 habitants pour chaque zone, les arrondissements de Béthune, Lens et Valenciennes sont en effet de huit à dix fois plus peuplés que les communes éponymes.
L'ensemble de l'espace urbain du périmètre transfrontalier, aux caractéristiques différentes, comprend la majeure partie des territoires néerlandais et belges, pays les plus densément peuplés d'Europe.
Pourtant, cet espace transfrontalier renferme certaines zones rurales aux niveaux de population assez faibles. Elles se concentrent essentiellement au sud-est de cet espace, dans les Ardennes et leurs environs (Picardie, dans la province du Luxembourg) mais également en Flandre Occidentale et dans l'Ouest du Land de Rhénanie-Palatinat.
Les deux secteurs les moins peuplés de cet espace se situent dans les Ardennes françaises. Ce département rural comprend les arrondissements de Vouziers (22 000 habitants), Rethel (34 000 habitants) et Sedan (62 000 habitants). De l'autre côté de la frontière belge, dans la province du Luxembourg, territoire rural également, on enregistre des niveaux de population semblables, allant de 40 000 habitants pour Bastogne à 55 000 habitants pour Neufchateau. Les zones adjacentes à ces deux ensembles de territoires, qu'elles soient picardes, lorraines, liégeoises ou namuroises, partagent également ce caractère rural et se situent au-dessous du seuil des 100 000 habitants. Le constat est semblable dans certaines zones de Rhénanie-Palatinat où les kreise de Daun, Bitburg-Prüm se classent en deçà du même seuil.
Entre la Ruhr et l'Île-de-France, il existe donc un espace transfrontalier rural dont les Ardennes constituent la dorsale.
Enfin, à l'ouest de la Belgique, mais à une échelle plus restreinte, la province de Flandre Occidentale apparaît également comme faiblement peuplée avec des arrondissements tels Dixmude et Furnes dans lesquels vivent de 48 000 à 56 000 habitants, ou encore Tielt et Ypres dont les populations s'élèvent respectivement à 87 000 et 104 000 habitants.
En termes de densité, les valeurs observées à Rethel et Vouziers (16 hab./km²), rapportées à celles de Bruxelles (5 900 hab./km²) ou des autres grands ensembles urbains, rendent compte de l'hétérogénéité de cet espace transfrontalier.
Les chiffres de population sont ceux de 1999 pour l'ensemble des zones de l'espace transfrontalier.
Avec 22,3 millions d'habitants répartis sur 80,3 milliers de kilomètres carrés, le périmètre retenu dans cet atlas abrite une population dense mais inégalement répartie d'un territoire à l'autre. L'espace urbain se structure autour de trois grandes métropoles (Lille, Bruxelles et Anvers), d'agglomérations importantes telles Liège ou Aix-la-Chapelle mais également de zones caractérisées par un tissu dense et ininterrompu de communes urbaines, situées au Sud des Pays-Bas ou dans l'ex-bassin minier du Nord-Pas-de-Calais. L'espace rural, quant à lui, occupe une part importante de ce périmètre et couvre principalement la Flandre Occidentale et, surtout, au sud, le couloir ardennais.