Khu tự trị Tây Tạng là đơn vị hành chính cấp tỉnh có mật độ dân số thấp nhất tại Trung Quốc, chủ yếu do địa hình núi cao và hiểm trở. Năm 2000, 92,8% cư dân khu tự trị là người Tạng, dân tộc này chủ yếu theo Phật giáo Tây Tạng và Bön. Người Hán chiếm 6,1% dân số.[11] Tuy nhiên khu tự trị đã đón nhận rất nhiều người Hán nhập cư trong các thập niên gần đây, đặc biệt là từ năm 2006 khi hoàn thành tuyến đường sắt Thanh-Tạng giúp kết nối khu tự trị với phần còn lại của Trung Quốc.[12]

Các dân tộc Hồi giáo như người Hồi và người Tát Lạp đã có một lịch sử cư trú lâu dài tại Khu tự trị Tây Tạng. Nhóm khác là người Tạng Hồi giáo, là những người Tạng nhưng có đức tin Hồi giáo và họ được chính quyền Trung Quốc phân loại là dân tộc Tạng.[13]

Các nhóm bộ tộc nhỏ hơn là Monpa và Lhoba, họ tin theo cả Phật giáo Tạng và các thần linh truyền thống. Hai dân tộc này chủ yếu sinh sống tại khu vực phía nam của khu tự trị.