Odhady celkovej populácie tučniaka cisárskeho sa značne líšia. V 80. a na začiatku 90. rokov sa odhady populácie pohybovali od približne 400 000 do 500 000 hniezdiacich párov. Nedávno výskumníci navrhli vyšší odhad populácie, ktorý sa pohybuje od približne 600 000 do 800 000 hniezdiacich párov, čo sa rovná približne 1,2 miliónu až 1,6 miliónom jednotlivých tučniakov cisárskych.
Je dôležité poznamenať, že tieto odhady populácie sú založené na vedeckých prieskumoch, modelovaní a analýze satelitných snímok, ale získanie presných čísel pre tieto vzdialené antarktické populácie je stále ťažké. Rozmiestnenie kolónií tučniakov cisárskych a ich spôsoby rozmnožovania, ktoré sa často vyskytujú na morskom ľade, robia komplexné sčítanie náročným.