Dân số của Cộng hòa Séc hiện nay khoảng 10,3 triệu người. Trong suốt lịch sử, dân số của nước này có nhiều biến động. Số liệu thống kê năm 1857 cho thấy dân số của vùng đất Séc lúc đó là khoảng 7 triệu người. Sau đó con số này tăng dần qua các năm và đến đầu thế kỷ XX thì đạt xấp xỉ 9,4 triệu dân. Sang năm 1910, dân số của Séc vượt qua ngưỡng 10 triệu. Hai cuộc Chiến tranh thế giới thứ nhất và Chiến tranh thế giới thứ hai đã khiến cho dân số của nước này giảm sút nghiêm trọng. Sau chiến tranh, số lượng nhân khẩu của nước này tiếp tục phục hồi. Nhưng hiện nay dân số của Cộng hòa Séc lại có chiều hướng giảm xuống, tuy phần nào đỡ hơn các nước Đông Âu khác. Theo báo cáo dân số năm 2006 của Liên Hiệp Quốc, tốc độ tăng dân số của Cộng hòa Séc là -0,03%[11]. Nguyên nhân là do tỉ lệ sinh của nước này giảm cùng với việc Cộng hòa Séc gia nhập EU năm 2004, làm xuất hiện một dòng người nhập cư sang các nước phát triển hơn ở Tây Âu kiếm sống.

Đa phần dân cư của Cộng hòa Séc là người Séc, chiếm tỉ lệ 95%. Bên cạnh đó, tại Séc còn có nhiều cộng đồng dân tộc thiểu số khác như người Slovakia, người Đức, người Ba Lan, người Hungary, người Việt Nam. Sau khi Liên bang Tiệp Khắc tan rã, một bộ phận người Slovakia vẫn tiếp tục ở lại Cộng hòa Séc và trở thành nhóm sắc tộc thiểu số lớn nhất nước này, chiếm 3% dân số. Xếp tiếp sau đó là người Ba Lan. Ở Cộng hòa Séc có một số trường tiểu học và trung học cơ sở dạy tiếng Ba Lan. Trước kia, người Đức chiếm một tỉ lệ khá lớn trong dân số Séc nhưng sau khi Chiến tranh thế giới thứ hai kết thúc, chính quyền Tiệp Khắc đã ra lệnh trục xuất khoảng 3 triệu người Đức ra khỏi lãnh thổ nước này. Ngày nay cộng đồng người Đức tại Séc chỉ còn lại rất ít và có nguy cơ bị đồng hóa do tiếng Đức không phải là một ngôn ngữ phổ biến tại đây.

Bên cạnh các dân tộc có nguồn gốc từ các quốc gia láng giềng trong khu vực, còn có một số dân tộc khác mới nhập cư vào Séc trong thế kỷ XX. Khi cuộc nội chiến Hy Lạp xảy ra, rất nhiều người Hy Lạp đã chạy sang Tiệp Khắc, đầu tiên là những trẻ em tị nạn vào năm 1948-1949 rồi tiếp đó là thân nhân và cả những người cánh tả tại Hy Lạp. Cộng đồng người gốc Á lớn nhất tại Cộng hòa Séc là người Việt Nam. Người Việt Nam đến Tiệp Khắc lần đầu vào năm 1956 để du học theo thỏa thuận về giáo dục giữa hai chính phủ cộng sản lúc bấy giờ. Số người Việt Nam nhập cư vào Cộng hòa Séc tăng nhanh cho đến khi chế độ xã hội chủ nghĩa tại nước này sụp đổ vào năm 1989. Thế hệ đầu tiên của người Việt Nam tại đây chủ yếu kinh doanh trong những cửa hàng nhỏ, còn thế hệ người Việt tiếp theo sinh ra tại Séc nổi tiếng với thành tích học tập rất tốt[12]. Trong năm 2009, có khoảng 70.000 người Việt tại Cộng hòa Séc.[13] Ngày 3 tháng 7 năm 2013, chính phủ Cộng hòa Séc công nhận cộng đồng người Việt tại Séc trở thành dân tộc thứ 14 của quốc gia này.[14]

Còn một lưu ý nữa là cộng đồng người Do Thái từng có một cộng đồng rất lớn tại Cộng hòa Séc nhưng đa phần họ trong Thế chiến Thứ hai đã bị phát xít Đức tàn sát. Ngày nay tại Séc có rất ít người Do Thái nhưng những nét văn hóa của họ vẫn còn được gìn giữ, đặc biệt là tại thủ đô Praha.