Vào đầu thế kỷ, khoảng 32.000 người Nga (trong đó hơn 22.000 người bị kết án tù) đã sinh sống ở Sakhalin cùng với hàng nghìn cư dân bản địa. Dân số hòn đảo đã tăng lên 546.695 theo điều tra dân số năm 2002, 83% trong đó là người Nga, theo sau là người Triều Tiên với khoảng 30.000 (5,5%), người Ukraina và người Tatar, người Yakut và người Evenk. Cư dân bản địa bao gồm khoảng 2.000 người Nivkh và 750 người Orok. Người Nivkh ở phía bắc sinh sống nhờ đánh cá và săn bắn. Năm 2008, có 6.416 người được sinh ra và 7.572 người tử vong.[20]

Thủ phủ Yuzhno-Sakhalinsk là một thành phố có khoảng 175.000 cư dân, và có một thiểu số lớn người Triều Tiên, thường được gọi là người Triều Tiên Sakhalin, họ đã bị người Nhật ép buộc đưa đến đảo trong Chiến tranh thế giới thứ hai để làm việc trong các mỏ than. Phần lớn cư dân Sakhalin sống tại nửa phía nam của hòn đảo, chủ yếu tập trung quanh Yuzhno-Sakhalinsk và hai đô thị cảng Kholmsk và Korsakov.

400.000 người Nhật Bản định cư tại Sakhalin (bao gồm tất cả người Ainu bản địa) đã bị trục xuất sau khi quân đội Liên Xô xâm chiếm nửa phía nam của đảo trong Chiến tranh thế giới thứ hai.