Ocene skupne populacije cesarskih pingvinov so zelo različne. V osemdesetih in zgodnjih devetdesetih letih prejšnjega stoletja so se ocene populacije gibale med okoli 400.000 do 500.000 gnezdečih parov. Pred kratkim so raziskovalci predlagali višjo oceno populacije, ki se giblje od približno 600.000 do 800.000 gnezdečih parov, kar ustreza približno 1,2 do 1,6 milijona posameznih cesarskih pingvinov.
Pomembno je omeniti, da te ocene populacije temeljijo na znanstvenih raziskavah, modeliranju in analizi satelitskih posnetkov, vendar je pridobivanje natančnih številk za to oddaljeno antarktično populacijo še vedno težko. Zaradi porazdelitve kolonij cesarskih pingvinov in vzorcev njihovega razmnoževanja, ki se pogosto pojavljajo na morskem ledu, so celoviti popisi zahtevni.