Introdução: O envelhecimento populacional é uma realidade na maioria dos países, dentre eles o Brasil. Entre as capitais brasileiras, a mais jovem é a cidade de Palmas no estado do Tocantins. Nesse contexto, questiona-se como se configura o processo de envelhecimento nesta capital. Objetivo: Descrever a evolução demográfica relacionada ao processo de envelhecimento do município de Palmas, Tocantins. Método: Estudo descritivo que utilizou os dados dos Censos Demográficos nos anos de 1991, 2000 e 2010. As variáveis analisadas foram proporção de idosos, razão de sexo, razão de dependência e índice de envelhecimento. Resultado: Em 1991, a população total da capital era de 24.334 indivíduos e, passou para 228.332 em 2010, sendo as proporções de idosos nos 1991, 2000 e 2010 de 2,1%, 2,7% e 4,4%, respectivamente. A variação dos indicadores, após duas décadas, foi 165,1 - 105,6 para a razão de sexo; 3,6 - 6,3, para razão de dependência; e, de 5,3 - 16,4 para índice de envelhecimento. Conclusão: Palmas vivencia o processo de envelhecimento de sua população, demonstrando que esse município terá muitos desafios a serem enfrentados quanto à população idosa, dentre eles destacam-se questões referentes à economia, à demografia e aos custos com serviços de saúde.