Trots årtionden av tobakskontrollpolitik har befolkningstillväxten ökat i antal rökare, varnades det.
Forskare sade att dödligheten skulle kunna öka ytterligare när tobaksbolagen aggressivt riktade in sig på nya marknader, särskilt i utvecklingsländerna.
Rapporten publicerades i läkartidskriften The Lancet.
"Trots mer än ett halvt sekel av otvetydiga bevis på tobakens skadliga effekter på hälsan, är en av fyra män i världen idag en daglig rökare", säger den äldre författaren Dr Emmanuela Gakidou.
"Rökning är fortfarande den näst största riskfaktorn för tidig död och funktionsnedsättning, och för att ytterligare minska dess effekter måste vi intensifiera tobakskontrollen för att ytterligare minska rökningens prevalens och belastning."
Rapporten Global Burden of Diseases baserades på rökvanor i 195 länder och territorier mellan 1990 och 2015.
Man fann att nästan en miljard människor rökte dagligen 2015 - en av fyra män och en av 20 kvinnor.
Det var en minskning från en av tre män och en av 12 kvinnor som tändes 1990.
Befolkningstillväxten innebar dock att det totala antalet rökare ökade från 870 miljoner 1990.
Och antalet tobaksrelaterade dödsfall - mer än 6,4 miljoner 2015 - ökade med 4,7 % under samma period.
Undersökningen visade att vissa länder hade lyckats hjälpa människor att sluta, främst genom en kombination av högre skatter, varningar på paket och utbildningsprogram.
Under 25-årsperioden hade Brasilien sett andelen rökare minska från 29 % till 12 % bland män och från 19 % till 8 % bland kvinnor.
Men, sade rapporten, Bangladesh, Indonesien och Filippinerna såg ingen förändring från 1990 till 2015.
Ryssland såg rökning bland kvinnor öka med 4 % under samma period och liknande trender växte fram i delar av Afrika, varnade författarna.
Rökning orsakar en av tio dödsfall över hela världen, visar en ny undersökning, hälften av dem i bara fyra länder - Kina, Indien, USA och Ryssland.