Attestée sous les formes De Ambelloo en 1010, Ambilloum en 1018, Ambelloo en 1077, Ambillioum vers 1150, Ambilou en 1240[3], Ambillou-de-la-Grézille [4], Ambillou-la-Grésille jusqu'en 1806, Ambillou jusqu'en 1922, Ambillou-Château en 1922[5].
Une explication veut que la commune conserve dans son nom le souvenir la tribu gauloise des ambilatri dont le nom signifie « ceux qui sont autour (« ambi ») de la Saône (« arar ») », évoquée brièvement par Jules César et Pline l'ancien dans leurs écrits[3].
Le deuxième élément fait référence à l'ancien château du seigneur René de Grézille[3].
L'évolution du nombre d'habitants est connue à travers les recensements de la population effectués dans la commune depuis 1793. À partir du , les populations légales des communes sont publiées annuellement dans le cadre d'un recensement qui repose désormais sur une collecte d'information annuelle, concernant successivement tous les territoires communaux au cours d'une période de cinq ans.
Pour les communes de moins de 10 000 habitants, une enquête de recensement portant sur toute la population est réalisée tous les cinq ans, les populations légales des années intermédiaires étant quant à elles estimées par interpolation ou extrapolation[12]. Pour la commune, le premier recensement exhaustif entrant dans le cadre du nouveau dispositif a été réalisé en 2004[13],[Note 1].
En 2013, la commune comptait 941 habitants, en évolution de +1,18 % par rapport à 2008 (Maine-et-Loire : +3,3 %, France hors Mayotte : +2,49 %).
La population de la commune est relativement âgée. Le taux de personnes d'un âge supérieur à 60 ans (23,6 %) est en effet supérieur au taux national (22,1 %) et au taux départemental (21,4 %).
Contrairement aux répartitions nationale et départementale, la population masculine de la commune est supérieure à la population féminine (50,9 % contre 48,4 % au niveau national et 48,6 % au niveau départemental).
La répartition de la population de la commune par tranches d'âge est, en 2008, la suivante :
50,9 % d’hommes (0 à 14 ans = 22,9 %, 15 à 29 ans = 15,5 %, 30 à 44 ans = 20 %, 45 à 59 ans = 20,2 %, plus de 60 ans = 21,3 %) ;
49,1 % de femmes (0 à 14 ans = 22,7 %, 15 à 29 ans = 15,8 %, 30 à 44 ans = 22,5 %, 45 à 59 ans = 14,1 %, plus de 60 ans = 24,8 %).
Sur 98 établissements présents sur la commune à fin 2010, 45 % relevaient du secteur de l'agriculture (pour une moyenne de 17 % sur le département), 5 % du secteur de l'industrie, 5 % du secteur de la construction, 31 % de celui du commerce et des services et 14 % du secteur de l'administration et de la santé[18].
Célestin Port, Dictionnaire historique, géographique et biographique de Maine-et-Loire et de l'ancienne province d'Anjou : A-C, t. 1, Angers, H. Siraudeau et Cie, , 2e éd. (BNF33141105, lire en ligne)
Le Patrimoine des Communes de Maine-et-Loire. Flohic Editions, Volume 1, Paris 2001, (ISBN2-84234-117-1), p. 617–619.
↑Par convention dans Wikipédia, le principe a été retenu de n’afficher dans le tableau des recensements et le graphique, pour les populations légales postérieures à 1999, que les populations correspondant à une enquête exhaustive de recensement pour les communes de moins de 10 000 habitants, et que les populations des années 2006, 2011, 2016, etc. pour les communes de plus de 10 000 habitants, ainsi que la dernière population légale publiée par l’Insee pour l'ensemble des communes.