Cakram bintang Bima Sakti kira kira berdiameter 100.000 tahun cahaya (9.5×10^<sup>17</sup> km), dan diperkirakan rata rata mempunyai ketebalan 1000 tahun cahaya (9.5×10^<sup>15</sup> km). Bima Sakti diestimasikan mempunyai setidaknya 200 miliar bintang<ref>{{cite news | first = Robert | last = Sanders | title=Milky Way Galaxy is warped and vibrating like a drum | publisher=UCBerkeley News | date=January 9, 2006 | url=http://www.berkeley.edu/news/media/releases/2006/01/09_warp.shtml | accessdate=2006-05-24 }}</ref> dan mungkin hingga 400 miliar bintang<ref>{{cite web | author=Frommert, H.; Kronberg, C. | date=August 25, 2005 | url=http://www.seds.org/messier/more/mw.html | title=The Milky Way Galaxy | publisher=SEDS | accessdate=2007-05-09 }}</ref>. Angka pastinya tergantung dari jumlah bintang bermassa rendah, yang sangat sulit dipastikan. Melebihi bagian cakram bintang, terletak piringan gas yang lebih tebal. Observasi terakhir mengindikasikan bahwa piringan gas Bima Sakti mempunyai ketebalan sekitar 12.000 tahun cahaya (1.1×10171×10<sup>17</sup> km) - sebesar dua kali nilai yang diterima sebelumnya. Sebagai panduan ukuran fisik Bima Sakti, sebagai misal kalau diameternya dijadikan 100 m, [[Tata Surya]], termasuk awan oort, akan berukuran tidak lebih dari 1 mm.
Cahaya galaksi memancar lebih jauh, tapi ini dibatasi oleh orbit dari dua satelit Bima Sakti yaitu Awan Magellan Besar dan Kecil (the Large and the Small Magellanic Clouds), yang memiliki perigalacticon kurang lebih 180.000 tahun cahaya (1.7×10187×10<sup>18</sup> km). Pada jarak ini dan lebih jauh selanjutnya, orbit-orbit dari obyek sekitar akan didisrupsi oleh awan magelan, dan obyek obyek itu kemungkinan besar akan terhempas keluar dari Bima Sakti.
Perhitungan terakhir oleh teleskop Very Long Baseline Array (VLBA) menunjukkan bahwa ukuran Bima Saki adalah lebih besar dari yang diketahui sebelumnya. Ukuran Bima Sakti terakhir sekarang dipercaya adalah mirip seperti tetangga galaksi terdekat, galaksi Andromeda. Dengan menggunakan VLBA untuk mengukur geseran daerah formasi bintang-bintang yang terletak jauh ketika bumi sedang mengorbit di posisi yang berlawanan dari matahari, para ilmuwan dapat mengukur jarak dari berbagai daerah itu dengan assumsi yang lebih sedikit dari usaha pengukuran sebelumnya. Estimasi kecepatan rotasi terbaru dan lebih akurat (yang kemudian menunjukan dark matter yang terkandung di dalam galaksi) adalah 914,.000 km/jam. Nilai ini jauh lebih tinggi dari nilai umum sebelumnya 792,000 km/jam. Hasil ini memberi kesimpulan bahwa total masa Bima Sakti adalah sekitar 3 triliun bintang, atau kira kira 50% lebih besar dari perkiraan sebelumnya.
