Dân số Karakalpakstan được ước tính khoảng 1,7 triệu người[9] và vào năm 2007, ước tính có khoảng 400.000 dân số là người Karakalpak, 400.000 người Uzbek và 300.000 người Kazakh.[2] Tên của họ có nghĩa là "Mũ đen", nhưng văn hóa Karakalpak đã bị mất trong quá trình Xô Viết đến nỗi ý nghĩa ban đầu của mũ đen hiện chưa được xác định. Tiếng Karakalpak được coi là gần gũi với tiếng Kazakh hơn là tiếng Uzbek.[10] Ngôn ngữ này được viết bằng chữ cái Cyrill đã được sửa đổi vào thời Xô viết và được viết theo bảng chữ cái Latinh từ năm 1996.

Dân số tăng lên 1,8 triệu người vào năm 2017. Tỷ lệ sinh là 2,19%: khoảng 39.400 trẻ em được sinh ra vào năm 2017. Gần 8.400 người chết trong cùng thời kỳ. Tỷ lệ tử vong là 0,47%. Tốc độ tăng trưởng tự nhiên là 31.000, tương đương 1,72%.

Độ tuổi trung bình là 27,7 tuổi vào năm 2017, trẻ hơn so với phần còn lại của Uzbekistan (tuổi trung bình là 28,5 trên toàn quốc). Đàn ông 27,1 tuổi, trong khi phụ nữ 28,2 tuổi.

Ngoài thủ đô Nukus, các thành phố lớn bao gồm Xojeli (Cyrillic: Ходжейли), Taxiatosh (Тахиаташ), Shimbai (Шымбай), Konirat (Қоңырат) và Moynaq (Муйнак).