Οι εκτιμήσεις για τον συνολικό πληθυσμό των αυτοκρατορικών πιγκουίνων ποικίλλουν ευρέως. Στη δεκαετία του 1980 και στις αρχές της δεκαετίας του 1990, οι εκτιμήσεις πληθυσμού κυμαίνονταν από περίπου 400.000 έως 500.000 ζεύγη αναπαραγωγής. Πιο πρόσφατα, οι ερευνητές πρότειναν μια υψηλότερη εκτίμηση πληθυσμού, που κυμαίνεται από περίπου 600.000 έως 800.000 ζεύγη αναπαραγωγής, που ισοδυναμεί με περίπου 1,2 εκατομμύρια έως 1,6 εκατομμύρια μεμονωμένους αυτοκρατορικούς πιγκουίνους.
Είναι σημαντικό να σημειωθεί ότι αυτές οι εκτιμήσεις πληθυσμού βασίζονται σε επιστημονικές έρευνες, μοντελοποίηση και ανάλυση δορυφορικών εικόνων, αλλά η απόκτηση ακριβών αριθμών για αυτούς τους απομακρυσμένους πληθυσμούς της Ανταρκτικής παραμένει δύσκολη. Η κατανομή των αποικιών αυτοκρατορικών πιγκουίνων και τα μοτίβα αναπαραγωγής τους, που εμφανίζονται συχνά στον θαλάσσιο πάγο, καθιστούν τις ολοκληρωμένες απογραφές δύσκολες.