Dân số toàn huyện Khánh Vĩnh theo điều tra dân số năm 2009 là 33.714 người, ước tính dân số trung bình của huyện năm 2010 là 34.374 người.[2] Khánh Vĩnh là huyện có mật độ dân cư thấp nhất tỉnh với 29 người/km². Dân số huyện phân bố không đều, tập trung chủ yếu ở các xã thị trấn phía Đông và thưa thớt hơn rất nhiều ở các xã phía tây. Nơi có mật độ dân số đông nhất là tại thị trấn Khánh Vĩnh với 416 người/km² và nơi có mật độ dân số thấp nhất là xã Khánh Thượng chỉ có 10 người/km²

Dân cư Khánh Vĩnh chủ yếu là các dân tộc thiểu số, trên địa bàn huyện có 15 dân tộc đang cùng sinh sống. Theo điều tra dân số năm 2009 toàn huyện có 16297 người Ra glai chiếm 49% dân số toàn huyện, Người Kinh có khoảng 9176 người chiếm 27.5% dân số, ngoài ra huyện còn có 4592 người Cơ Ho (14%) (chủ yếu là nhóm Cơ Ho T’ring nên đôi khi bị gọi nhầm là người Xtiêng), 1481 người Ê Đê, 1022 người Tày, 615 người Nùng và 110 người Mường.[4] Người Kinh sinh sống trải đều trong toàn huyện nhưng tập trung đông ở thị trấn Khánh Vĩnh (chiếm gần 60% dân số thị trấn) cùng với các xã Khánh Đông, Khánh Bình... Người Kinh cũng chiếm đa số tại các xã, thị trấn phía Đông của huyện như Sông Cầu (90%), Khánh Đông (70%) và Thị trấn Khánh Vĩnh (60%). Người Raglai sinh sống ở hầu hết các xã, thị trấn trừ xã Giang Ly. Người Cơ Ho sinh sống tập trung ở các xã phía Nam của huyện và chiếm đa số ở các xã Cầu Bà (69%), Sơn Thái (82%) và Giang Ly (94%). Người Ê Đê chủ yếu sinh sống ở khu vực Tây Bắc của huyện, giáp ranh với tỉnh Đăk Lăk. Các dân tộc Tày, Nùng, Mường... chủ yếu di cư từ miền Bắc vào sinh sống trong các năm gần đây họ tập trung chủ yếu tại các xã phía Bắc của huyện.[1]