Tính đến ngày 1 tháng 4 năm 2019, dân số của tỉnh đạt 1.230.808 người. 38,1% dân số sống ở đô thị và 61,9% dân số sống ở nông thôn.

Dân cư tỉnh phân bố không đồng đều giữa các huyện, thị xã, thành phố. Tập trung đông nhất tại Thành phố Phan Thiết dân số (2015): 272.457 chiếm gần 1/4 dân số toàn tỉnh, tiếp đến là Phan Rí Cửa, Thị xã La Gi. Thưa thớt tại các huyện Bắc Bình, Tánh Linh, Hàm Tân.

Có 34 dân tộc cùng sinh sống ở Bình Thuận, trong đó đông nhất là dân tộc Kinh; tiếp đến là các dân tộc Chăm, Ra Glai, Hoa (tập trung nhiều ở phường Đức Nghĩa - thành phố Phan Thiết, Xã Hải Ninh và xã Sông Lũy- huyện Bắc Bình), Cơ Ho, Tày, Chơ Ro, Nùng, Mường.

Tính đến ngày 1 tháng 4 năm 2019, toàn tỉnh có 12 tôn giáo khác nhau đạt 415.223 người, nhiều nhất là Công giáo có 188.996 người, tiếp theo là Phật giáo có 159.016 người, Hồi giáo có 29.550 người, Bà La Môn có 25.110 người, đạo Tin Lành có 9.956 người, đạo Cao Đài có 2.403 người. Còn lại các tôn giáo khác như Phật giáo Hòa Hảo có 90 người, Baha'i giáo có 63 người, Minh Sư đạo có 17 người, Tứ Ân Hiếu Nghĩa có 13 người, Bửu Sơn Kỳ Hương có sáu người và Minh Lý đạo có ba người.[22]