Según el censo de 2002 del Instituto Nacional de Estadística , la comuna de Palmilla tiene una superficie de 237,3 km 2 (92 millas cuadradas) y cuenta con 11.200 habitantes (5.825 hombres y 5.375 mujeres). De estos, 2.088 (18,6%) vivían en zonas urbanas y 9.112 (81,4%) en zonas rurales . La población creció un 3,1% (336 personas) entre los censos de 1992 y 2002. [2]
El área urbana de Palmilla forma una conurbación con la ciudad de Santa Cruz , al sur, totalizando 20.691 habitantes.
Como comuna, Palmilla es una división administrativa de tercer nivel de Chile administrada por un consejo municipal , encabezado por un alcalde que es elegido directamente cada cuatro años. La alcaldesa 2021-2024 es Gloria Paredes.