Năm 2016, dân số chính thức của Catalunya là 7.448.332 người.[17] Khoảng 1.104.782 cư dân không phải là công dân Tây Ban Nha, chiếm khoảng 15% dân số.[18] Vùng đô thị Barcelona có 5.217.864 người trên diện tích 2.268 km², và khoảng 1,7 triệu người sống trong bán kính 15 km từ trung tâm Barcelona. Vùng đại đô thị Barcelona gồm cả những thành phố như L'Hospitalet de Llobregat, Sabadell, Terrassa, Badalona, Santa Coloma de Gramenet và Cornellà de Llobregat.

Năm 1900, dân số Catalunya là 1.966.382 người và đến năm 1970 tăng lên 5.122.567 người.[17] Dân số gia tăng đáng kể là do bùng nổ nhân khẩu tại Tây Ban Nha trong thập niên 1960 và đầu thập niên 1970, cũng như là kết quả của di cư quy mô lớn trong nước từ những vùng nông thôn kinh tế yếu kém khác đến những thành phố công nghiệp thịnh vượng hơn trong vùng. Tại Catalunya, làn sóng di cư nội địa tập trung nhiều từ Andalucía, Murcia[19] và Extremadura. Người nhập cư từ các quốc gia khác định cư tại Catalunya vào thập niên 1990 và 2000, có một tỷ lệ lớn di dân từ Bắc Phi và Mỹ Latinh, và lượng người ít hơn đến từ châu Á và Đông Âu, họ thường sống trong các trung tâm đô thị như Barcelona và các khu vực công nghiệp.

Trong quá khứ, gần như toàn thể cư dân Catalunya là tín đồ Cơ Đốc giáo, cụ thể là Công giáo La Mã, song từ năm 1980 diễn ra xu hướng Cơ Đốc giáo suy thoái và song song là phát triển số người không tôn giáo (bao gồm vô thần và bất khả tri) và các tôn giáo khác. Theo một nghiên cứu vào năm 2014 do Chính phủ Catalunya bảo trợ, 56,5% người Catalunya theo Cơ Đốc giáo, trong đó 52,4% theo Công giáo La Mã, 2,5% theo các giáo phái Tin Lành, 1,2% theo Chính thống giáo Đông phương và 0,4% theo Nhân chứng Jehovah. Trong khi đó, 18,2% dân chúng tự nhận theo thuyết vô thần, 12% là người bất khả tri, 7,3% là người Hồi giáo, 1,3% theo Phật giáo, và 2,3% thuộc các tôn giáo khác.[20]

Theo điều tra ngôn ngữ học của Chính phủ Catalunya vào năm 2013, tiếng Tây Ban Nha là ngôn ngữ được nói nhiều nhất tại Catalunya (46,53% trả lời tiếng Tây Ban Nha là "bản ngữ"), tiếp đến là tiếng Catalunya (37,26% nhận tiếng Catalunya là "bản ngữ"). Trong sử dụng hàng ngày, 11,95% cư dân cho biết sử dụng hai ngôn ngữ ngang nhau, trong khi 45,92% chủ yếu sử dụng tiếng Tây Ban Nha và 35,54% chủ yếu sử dụng tiếng Catalunya. Tồn tại khác biệt đáng kể, vùng đại đô thị Barcelona (và ở mức độ thấp hơn là khu vực Tarragona) là nơi tiếng Tây Ban Nha được nói nhiều hơn so với tiếng Catalunya, còn tại những vùng có tính nông thôn cao hơn thì tiếng Catalunya chiếm ưu thế rõ rệt so với tiếng Tây Ban Nha.[21]

Kể từ Quy chế Tự trị năm 1979, tiếng Aran (một phương ngữ của tiếng Occitan Gascon) cũng có vị thế chính thức và nhận bảo hộ đặc biệt tại Val d'Aran. Khu vực nhỏ này có 7.000 cư dân và là nơi duy nhất một phương ngữ của tiếng Occitan có vị thế chính thức hoàn toàn. Đến ngày 9 tháng 8 năm 2006, khi quy chế tự trị mới có hiệu lực thì tiếng Occitan trở thành ngôn ngữ chính thức trên khắp Catalunya. Tiếng Occitan là ngôn ngữ mẹ đẻ của 22,5% cư dân Val d'Aran.[22] Ngôn ngữ ký hiệu Catalunya cũng được công nhận chính thức.[5]

tiếng Catalunya có nguồn gốc trên lãnh thổ lịch sử của Catalunya, được hưởng vị thế đặc biệt từ khi phê chuẩn quy chế tự trị vào năm 1979, theo đó quy định nó là "bản ngữ của Catalunya",[23] một thuật ngữ biểu thị nó là ngôn ngữ có vị thế pháp lý đặc biệt trong một lãnh thổ Tây Ban Nha, hoặc được nói trong một khu vực nhất định và có tính lịch sử. Dưới chế độ độc tài Franco, tiếng Catalunya bị loại bỏ khỏi hệ thống giáo dục công lập và toàn bộ những trường hợp sử dụng chính thức khác, chẳng hạn các gia đình không được phép đăng ký tên tiếng Catalunya cho trẻ.[24] Mặc dù chưa từng bị cấm chỉ hoàn toàn, song xuất bản bằng tiếng Catalunya bị hạn chế nghiêm ngặt vào đầu thập niên 1940, chỉ có các văn bản tôn giáo và văn bản tự xuất bản quy mô nhỏ mới được phép phát hành. Một số sách được xuất bản bí mật hoặc phá vỡ hạn chế bằng cách thể hiện ngày xuất bản là trước năm 1936.[25] Chính sách này thay đổi vào năm 1946, khi khôi phục phát hành văn bản tiếng Catalunya một cách không hạn chế.[26] Sau khi kết thúc chế độ độc tài của Franco, các thể chế dân chủ tự quản mới được thành lập tại Catalunya tiến hành một chính sách ngôn ngữ dài hạn nhằm tăng cường sử dụng tiếng Catalunya[27]