A população e o arranjo de plantas afetam a produtividade de milho por interferirem na radiação fotossintética ativa e na disponibilidade de água e nutrientes. Objetivou-se avaliar o efeito da população de plantas e do espaçamento entre linhas no crescimento e na produtividade do milho. O experimento foi conduzido em Indiana (SP), no período de 7 de janeiro a 2 de junho de 2008. Os tratamentos foram constituídos por populações de plantas de milho (45, 60 e 75 mil plantas ha-1), combinadas em dois espaçamentos entre linhas (0,45m e 0,90m). O delineamento experimental foi o de blocos ao acaso com quatro repetições em esquema fatorial 3x2. Foram avaliados os parâmetros altura de planta, diâmetro de caule, inserção de espiga, produtividade de grãos e componentes de produção. Os resultados foram submetidos à análise de variância e ao teste de Tukey a 5%. Houve aumento da produtividade de grãos com o aumento da população de plantas de 45 mil para 75 mil plantas ha-1, mesmo havendo sintomas de competição intra-específica apontados pelo maior crescimento das plantas em altura e pelo menor diâmetro de colmo. O espaçamento de 0,90 m entre linhas proporciona maior produtividade de milho com contribuição da maior produção de grãos por espiga.