Theo điều tra dân 2 năm 2000, quận này đã có dân số 1.682.585 người, 565.863 hộ, và 395.538 gia đình sống trong quận. Mật độ dân số là 1.304 người trên mỗi dặm vuông (503/km ²). Đã có 579.329 đơn vị nhà ở với mật độ trung bình là 449 dặm vuông (173/km ²). Cơ cấu dân tộc của dân cư quận này gồm 53,83% người da trắng, 2,80% da đen hay Mỹ gốc Phi, 0,67% người Mỹ bản xứ, 25,56% người châu Á, 0,34% người đảo Thái Bình Dương, 12,13% từ các chủng tộc khác, và 4,66% từ hai hoặc nhiều chủng tộc. 23,98% dân số là người Hispanic hay Latino thuộc chủng tộc nào. 6,7% là người gốc Anh Đức và 5,4% theo điều tra dân số năm 2000. 54,7% nói tiếng Anh, tiếng Tây Ban Nha 17,6%, 5,7% nói tiếng Việt, 5,3% nói tiếng Hoa hay tiếng Quan Thoại, 3,3% nói tiếng Tagalog còn người nói tiếng Hàn chiếm 1,2% làm ngôn ngữ đầu tiên của họ.

Đã có 565.863 hộ, trong đó 34,90% có trẻ em dưới 18 tuổi sống chung với họ, 54,90% là các cặp vợ chồng sống với nhau, 10,00% có chủ hộ là nữ không có mặt chồng, và 30,10% là không lập gia đình. 21,40% của tất cả các hộ gia đình đã được tạo thành từ các cá nhân và 5,90% có người sống một mình 65 tuổi trở lên đã được người. Bình quân mỗi hộ là 2,92 và cỡ gia đình trung bình là 3,41.

Trong quận này dân cư có độ tuổi với 24,70% ở độ tuổi dưới 18, 9,30% 18-24, 35,40% 25-44, 21,00% 45-64, và 9,50% 65 tuổi trở lên. Tuổi trung bình là 34 năm. Cứ mỗi 100 nữ có 102,80 nam giới. Cứ mỗi 100 nữ 18 tuổi trở lên, đã có 101,90 nam giới.

Thu nhập trung bình cho một hộ gia đình trong quận đã được 74.335 đô la Mỹ, và thu nhập trung bình cho một gia đình là 81.717 USD. Nam giới có thu nhập trung bình 56.240 Mỹ kim so với 40.574 $ cho phái nữ. Thu nhập trên đầu cho các quận được $ 32,795. Giới 4,90% gia đình và 7,50% dân số sống dưới mức nghèo khổ, trong đó có 8,40% của những người dưới 18 tuổi và 6,40% có độ tuổi từ 65 trở lên.

Quận Santa Clara có thu nhập trung bình cao nhất của bất kỳ quận này ở California. Ngày 30 tháng tư 2010, Bộ Tài chính California đã phát hành một văn bản ước tính dân số 1.880.876 người dân sống bên trong quận vào ngày 1 tháng 1 năm 2010.[2]