Kuala Lumpur là thành phố đông dân nhất tại Malaysia, với dân số 1,6 triệu trong giới hạn lãnh thổ vào năm 2010.[2] Thành phố có mật độ dân cư 6.696 người trên kilômét vuông (17.340 /sq mi), và là khu vực hành chính có mật độ đông nhất tại Malaysia.[27] Kuala Lumpur là một thành phố thủ vị do là trung tâm của vùng đô thị có dân số 6,9 triệu vào năm 2007.[53][54]

Kuala Lumpur có thành phần cư dân hỗn tạp, gồm ba dân tộc chính của Malaysia: người Mã Lai, người Hoa và người Ấn Độ, song thành phố cũng tồn tại những sự kết hợp văn hóa như người Âu-Á, ngoài ra còn có người Kadazan, người Iban và các sắc tộc bản địa từ Đông Malaysia và Malaysia bán đảo.[45][55] Theo điều tra dân số năm 2010 do Cơ quan Thống kê tiến hành, tỷ lệ cư dân Bumiputera tại Kuala Lumpur là khoảng 44,2%, trong khi người Hoa chiếm 43,2% và người Ấn chiếm 10,3%.[56] Có một hiện tượng đáng chú ý là sự hiện diện ngày càng tăng của cư dân ngoại quốc tại Kuala Lumpur, hiện họ chiếm khoảng 9% dân số thành phố.[45]

Tỷ suất sinh tại Kuala Lumpur suy giảm và dẫn đến tỷ lệ người dưới 15 tuổi thấp đi, giảm từ 33% vào năm 1980 xuống 27% vào năm 2000.[45] Trên khía cạnh khác, nhóm tuổi lao động từ 15–59 tăng từ 63% vào năm 1980 lên 67% vào năm 2000.[45] Nhóm cao tuổi từ 60 trở lên tăng từ 4% vào năm 1980 và 1991 lên 6% vào năm 2000.[45]

Sự phát triển nhanh chóng dẫn đến xuất hiện một làn sóng lao động tay nghề thấp tràn vào Malaysia, họ đến từ Indonesia, Nepal, Myanmar, Thái Lan, Bangladesh, Ấn Độ, Sri Lanka, Philippines, và Việt Nam, nhiều người trong số đó nhập cảnh bất hợp pháp hoặc không có giấy phép phù hợp.[57][58]

Kuala Lumpur là nơi có sự đa dạng về tôn giáo, thành phố có nhiều điểm thờ cúng cho dân cư đa tôn giáo. Hồi giáo được thực hành chủ yếu bởi các cộng đồng người Mã Lai và người Ấn theo Hồi giáo, Phật giáo, Nho giáo và Đạo giáo chủ yếu được thực hành trong cộng đồng người Hoa. Người Ấn có truyền thống gia nhập Ấn Độ giáo. Một số người Hoa và người Ấn đăng ký làm tín đồ Ki-tô giáo.[59] Theo điều tra dân số năm 2010, dân số Kuala Lumpur có 46,4% là người Hồi giáo, 35,7% là Phật tử, 8,5% theo Ấn Độ giáo, 5,8% là Ki-tô hữu], 1,1% là tín đồ Đạo giáo hay tĩn ngưỡng truyền thống Trung Hoa, 2,0% theo các tôn giáo khác, và 0,5% không tôn giáo.

Tiếng Malaysia là ngôn ngữ chính tại Kuala Lumpur. Các cư dân Kuala Lumpur nói chung biết tiếng Anh, và ngôn ngữ này có sự hiện diện mạnh mẽ, đặc biệt là trong kinh doanh và là ngôn ngữ được giảng dạy bắt buộc trong các trường học.[55] Tiếng Quảng Đông và Quan thoại được phần lớn người Hoa địa phương nói.[60] Phương ngôn khác là tiếng Khách Gia. Tiếng Tamil chiếm ưu thế trong cộng đồng người Ấn, song các ngôn ngữ Ấn Độ khác cũng được nói.