Правильно
Густонаселений – складний якісний прикметник чоловічого роду в однині, відповідає на питання (який?). Перша частина прикметника утворена від прислівника густо, а друга — від прикметника населений. Складні прикметники, які мають такий характер утворення, потрібно писати разом. Наприклад: легкозаймистий, малочутливий, новозаснований, різноспрямований.
Завдяки розвинутій промисловості та скупченості середніх та невеликих міст, Донецький регіон був досить густонаселений.
Прикметник густонаселений дає поняття про щільність населення в будь-якому місті або регіоні.
Якщо густонаселений промисловий регіон позбавити містоутворюючого підприємства, то за деякий час щільність населення зменшиться.
Тропічний густонаселений ліс переповнений не тільки хижаками, а ще різноманітними комахами і гризунами.
Густо населений – потрібно розрізняти прикметник і словосполучення прислівника та дієприкметника, які рідко, але ж зустрічаються у мові.
Ліс, густо населений живністю, аж тремтів від дзижчання мільйонів комах.
Той регіон, який густо населений мешканцями, приносить до бюджету країни значно більше податків, а інші в цей час можуть бути дотаційними.