La région est composée de six départements :

le Cher

l'Eure-et-Loir

l'Indre

l'Indre-et-Loire

le Loir-et-Cher

Loiret

Elle ne compte que deux communes de plus de 100 000 habitants : Tours, classée 26e parmi les communes les plus peuplées de France avec 135 787 habitants en 2017, et la préfecture régionale Orléans, au 34e rang avec 114 644 habitants. Les autres préfectures des départements, Bourges, Blois, Châteauroux et Chartres, comptent une population comprise entre 38 000 et 67 000 habitants.