Cuộc điều tra dân số năm 2010[169] cho thấy San Francisco có dân số là 805.235. Mật độ dân số là 17.160 người trên mỗi dặm Anh vuông (6.632/km2). Dân số theo chủng tộc của San Francisco như sau: 390.387 da trắng (48,1%), 267.915 người gốc châu Á (33,3%), 48.870 người Mỹ gốc châu Phi (6,1%), 4.024 người Mỹ bản địa (0,5%), 3.359 người thuộc các đảo Thái Bình Dương (0,4%), 53.021 thuộc các dân tộc khác (6,6%), và 37.659 người thuộc từ hai chủng tộc trở lên (4,7%). Có 121.744 nói tiếng Tây Ban Nha (trong tiếng Anh được gọi là Hispanic hay Latino) thuộc mọi chủng tộc (15,1%). Người da trắng không phải gốc nói tiếng Tây Ban Nha chiếm 41,9% dân số, làm cho San Francisco trở thành một thành phố có người đa số (người da trắng) chiếm thiểu số mặc dù người da trắng nói tiếng Tây Ban Nha lập thành một số đông dân số.

Cuộc điều tra dân số này cho thấy 780.971 người (97,0% dân số) sống trong các hộ gia đình, 18.902 người (2,3%) sống riêng trong các khu nhóm tập thể và 5.362 (0,7%) sống trong các khu có người trợ giúp, thí dụ như viện dưỡng lão. Cục Điều tra Dân số Hoa Kỳ ước tính dân số San Francisco tăng đến 825.863 tính đến tháng 7 năm 2012.[12]

Năm 2010, các cư dân gốc Hoa tiếp tục là nhóm dân tộc riêng biệt lớn nhất tại San Francisco với dân số là 21,4%; các nhóm dân châu Á khác là người Philippines (4,5%), người Việt Nam (1,6%), người Nhật (1.3%), người Ấn Độ (1,2%), người Triều Tiên (1,2%), người Thái Lan (0,3%), người Miến Điện (0,2%), người Campuchia (0,2%), cả người Indonesia và người Lào chiếm ít hơn 0,1% dân số thành phố.[8]

Có 345.811 hộ gia đình trong số đó 63.577 hộ (18,4%) có con cái dưới tuổi 18 sống cùng cha mẹ, 109.437 hộ (31,6%) có cặp vợ chồng khác giới tính sống chung với nhau, 28.844 hộ (8,3%) có nữ chủ hộ sống không có chồng, 12.748 hộ (3,7%) có nam chủ hộ sống không có vợ. Có 21.677 hộ (6,3%) có cặp đôi khác giới tính chung sống nhưng không kết hôn và 10.384 hộ (3,0%) có cặp đôi cùng giới tính kết hôn hoặc không kết hôn. 133.366 hộ gia đình (38,6%) gồm có các cá nhân chung sống với nhau và 34.234 hộ (9,9%) có người sống một mình và có tuổi từ 65 trở lên. Hộ gia đình trung bình có 2,26 người. Có 151.029 gia đình (43,7% tổng số hộ gia đình); gia đình trung có 3,11 người.

Phân bố tuổi của thành phố là như sau: 107.524 người (13,4%) dưới tuổi 18, 77.664 người (9,6%) tuổi từ 18 đến 24, 301.802 người (37,5%) tuổi từ 25 đến 44, 208.403 người (25,9%) tuổi từ 45 đến 64 và 109.842 người (13,6%) tuổi từ 65 trở lên. Tuổi trung vị là 38,5 tuổi. Cứ mỗi 100 nữ có 102,9 nam. Cứ mỗi 100 nữ tuổi 18 trở lên thì có 102,8 nam.

Có 376.942 đơn vị nhà ở với mật độ trung bình là 1.625,5 đơn vị mỗi dặm vuông (627,6/km2) trong đó có 123.646 đơn vị (35,8%) có chủ nhà sinh sống, và 222.165 đơn vị (64,2%) được cho thuê. Tỉ lệ đơn vị không có chủ nhà sống trong đó là 2,3%; tỉ lệ đơn vị không có người thuê là 5,4%. 327.985 người (40,7% dân số) sống trong các đơn vị nhà ở có chủ nhà sinh sống và 452.986 người (56,3%) sống trong các đơn vị nhà ở cho thuê.

Với trên 17.000 người sống trên mỗi dặm vuông, San Francisco là thành phố lớn (dân số trên 200.000 người) có mật độ dân số đông hạng nhì tại Hoa Kỳ.[11] San Francisco là địa điểm tập trung truyền thống của Vùng Vịnh San Francisco và hình thành một phần của vùng thống kê kết hợp San Francisco-Oakland-Fremont và vùng đại thống kê kết hợp San Jose-San Francisco-Oakland mà tổng dân số lên đến trên bảy triệu dân, làm cho vùng đại thống kê kết hợp này trở thành vùng lớn thứ năm tại Hoa Kỳ tính đến lần điều tra dân số năm 2000.[170]

Người California, sinh ra tại bản xứ, hình thành con số phần trăm tương đối nhỏ dân số của thành phố: chỉ 37,7% người cư ngụ được sinh ra tại tiểu bang California trong khi đó 25,2% được sinh ra trong các tiểu bang khác. Hơn một phần ba cư dân thành phố (35,6%) được sinh ra bên ngoài Hoa Kỳ.[171]

Dân số người gốc Trung Hoa tập trung đông đảo nhất trong Phố Tàu, Khu Sunset, và Khu Richmond trong khi đó người Phiilipines tập trung nhiều nhất tại Crocker-Amazon (là khu liền nhau với cộng đồng người Philipines tại Thành phố Daly, thành phố có người Philippines tập trung đông đảo nhất tại Bắc Mỹ) cũng như tại Khu South of Market. Sau khi giảm sút vào thập niên 1970 và 1980, cộng đồng Philippines trong thành phố đã và đang trải nghiệm một sự tái xuất đáng kể. Vùng Vịnh San Francisco là nơi cư ngụ của trên 382.950 người Mỹ gốc Philippines, một trong số các cộng đồng lớn nhất của người Philippines bên ngoài Philippines.[8][172] Khu Tenderloin là nơi cư ngụ của một phần lớn dân số người Việt Nam của thành phố cũng như các doanh nghiệp và tiệm ăn mà được biết với cái tên Tiểu Sài Gòn của thành phố. Người Nhật và người Triều Tiên có một sự hiện diện lớn tại Khu Western Addition, là nơi có Phố Nhật của thành phố nằm trong đó. Dân số người gốc đảo Thái Bình Dương là 0,4% (0,8% bao gồm những người có một phần gốc đảo Thái Bình Dương). Trên phân nửa dân số người gốc đảo Thái Bình Dương là thuộc người Samoa thuộc Mỹ, cư ngụ trong Khu Bayview-Hunters Point và Visitacion Valley; người gốc đảo Thái Bình Dương chiếm trên ba phần trăm dân số tại cả hai cộng đồng vừa kể.[8]

San Francisco có thiểu số người đa số (người da trắng là đa số tại Hoa Kỳ) vì người da trắng không nói tiếng Tây Ban Nha chiếm ít hơn phân nửa dân số thành phố với 41,9%, giảm từ 92,5% vào năm 1940.[30] Các nhóm dân nói tiếng Tây Ban Nha chính yếu trong thành phố là người gốc México (7,4%), Salvador (2,0%), Nicaragua (0,9%), Guatemala (0,8%), và Puerto Rico (0,5%). Dân số người nói tiếng Tây Ban Nha tập trung đông đảo nhất tại Khu Mission, Khu Tenderloin và Khu Excelsior.[173] Dân số người Mỹ gốc châu Phi của San Francisco giảm sút trong những thập niên vừa qua,[30] từ 13,4% dân số năm 1970 xuống còn 6,1%.[171] Phần trăm dân số hiện tại của người Mỹ gốc châu Phi tại San Francisco thì tương tự với phần trăm dân số của tiểu bang California;[171] ngược lại, phần trăm dân số người nói tiếng Tây Ban Nha của thành phố thì ít hơn phân nửa phần trăm dân số tiểu bang. Đa số dân số người Mỹ gốc châu Phi cư ngụ trong các khu dân cư Bayview-Hunters Point và Visitacion Valley ở đông nam San Francisco và trong Khu Fillmore ở phần đông bắc thành phố.[173]

Theo Thăm dò Cộng đồng Mỹ 2005, San Francisco có tỉ lệ phần trăm nhiều nhất các cá nhân đồng tính so với bất cứ 50 thành phố lớn nhất nào tại Hoa Kỳ với tỉ lệ là 15,4%.[174] San Francisco cũng có tỉ lệ phần trăm cao nhất số hộ gia đình cùng giới tính so với bất cứ quận nào của Mỹ trong khi đó Vùng Vịnh San Francisco có sự tập trung cao hơn so với bất cứ vùng đô thị nào khác.[175] Trong số các thành phố lớn của Hoa Kỳ, thành phố có tỉ lệ phần trăm lớn nhất về cư dân đồng tính, lưỡng tính với tỉ lệ là 15,4%.[176]

Trong tất cả các thành phố lớn, San Francisco có tỉ lệ cư dân có bằng đại học hay cao đẳng đứng hạng nhì, chỉ sau thành phố Seattle. Trên 44% người lớn trong địa giới thành phố có bằng cử nhân hoặc cao hơn.[177] Tờ USA Today tường trình rằng Rob Pitingolo, một nhà nghiên cứu chuyên theo dõi tỉ lệ tốt nghiệp đại học trên mỗi dặm vuông, tìm thấy rằng San Francisco có tỉ lệ cao nhất với 7.031 người trên mỗi dặm vuông, hay trên 344.000 người tổng cộng tốt nghiệp đại học trong thành phố rộng 46,7 dặm vuông Anh (121 km2)[Chuyển đổi: Số không hợp lệ].[178]

San Francisco xếp thứ ba các thành phố Mỹ về thu nhập trung bình của mỗi hộ gia đình[179] với mức thu nhập năm 2007 là $65.519.[171] Thu nhập trung bình của mỗi gia đình là $81.136[171] và San Francisco xếp thứ 8 trong số các thành phố lớn trên thế giới về tổng số tỉ phú được biết sống bên trong địa giới thành phố.[180] Theo sau một chiều hướng quốc gia, sự di cư của các gia đình thuộc giới trung lưu đang góp phần mở rộng thêm cách biệt về thu nhập[98] và để lại cho thành phố một tỉ lệ trẻ em là 14,5% ít hơn so với các thành phố lớn khác của Hoa Kỳ.[181]

Tỉ lệ nghèo của thành phố là 11,8% và số gia đình sống nghèo khổ đứng ở tỉ lệ 7,4%, cả hai tỉ lệ đều thấp hơn so với trung bình toàn quốc.[182] Tỉ lệ thất nghiệp đứng ở tỉ lệ 6,5% tính đến tháng 1 năm 2013.[183] Vô gia cư đã và đang là vấn nạn gây tranh cãi và thường kỳ đối với San Francisco từ đầu thập niên 1980. Dân số người vô gia cư được ước tính là khoảng 13.500 với 6.500 sống trên đường phố.[184] Thành phố được tin là có số lượng cao nhất số người vô gia cư tính theo đầu người so với bất cứ thành phố lớn nào của Hoa Kỳ.[185][186] Tỉ lệ tội phạm xâm phạm bất động sản và tội phạm bạo lực được ghi nhận cho năm 2009 (736 và 4.262 vụ mỗi 100.000 dân theo thứ tự vừa kể)[187] thì thất hơn chút ít so với các thành phố Hoa Kỳ có diện tích tương đương.[188]

Tội phạm

Mặc dù San Francisco có ít tội phạm đối với một thành phố mang tầm cỡ của nó nhưng đây không phải là một nơi không tội phạm. Năm 2011, 50 vụ giết người được ghi nhận với tỉ lệ 6,1 vụ trên 100.000 dân.[190] Có khoảng 134 vụ hiếp dâm, 3.142 vụ cướp và khoảng 2.139 vụ tấn công. Có khoảng 4.469 vụ đột nhập gia cư, 25.100 trộm cắp và 4.210 vụ trộm xe hơi.[191] Khu vực Tenderloin có tỉ lệ tội phạm cao nhất tại San Francisco: 70% các vụ tội phạm bạo lực của thành phố và khoảng 1/4 vụ giết người của thành phố xảy ra tại khu dân cư này. Tenderloin cũng chứng kiến tỉ lệ cao người vô gia cư, lạm dụng ma túy, bạo lực băng đảng và mại dâm.[192] Một khu khác có tỉ lệ tội phạm cao và có tình trạng suy thoái đô thị là khu Bayview-Hunters Point. Vô gia cư cũng là một vấn nạn đang gia tăng trong thành phố.[193]

Nhiều băng đảng đường phố hiện diện trong thành phố trong đó có băng đảng gốc Nam Mỹ là MS-13,[194] cũng như băng đảng da đen Crips trong khu Bayview - Hunters-Point.[195] Có sự hiện diện của băng đảng gốc châu Á tại Phố Tàu. Năm 1977, một sự kình địch diễn ra giữa hai băng đảng gốc Hoa dẫn đến vụ nổ súng tấn công tại một nhà hàng trong Phố Tàu khiến cho 5 người chết và 11 người bị thương. Không có nạn nhân nào trong vụ tấn công này là thành viên băng đảng. Năm thành viên của băng đảng Joe Boys bị bắt và bị kết án.[196] Năm 1990, một vụ xả súng có liên quan đến băng đảng đã khiến cho một người bị thiệt mạng và sáu người khác bị thương bên ngoài một họp đêm gần Phố Tàu.[197] Năm 1998, sáu thiếu niên bị bắn chết và bị thương tại khu sân chơi Trung Hoa; một thiếu niên 16 tuổi sau đó bị bắt.[198]

Thành phố chủ yếu được Sở Cảnh sát Thành phố San Francisco đảm nhận việc tuần tra. Sở Cảnh sát Quận San Francisco, Cảnh sát BART (chỉ đảm trách an ninh giao thông công cộng), Cảnh sát Amtrak, Cảnh sát Tuần tra Xa lộ California và nhiều cơ quan liên bang, tiểu bang, địa phương khác tiến hành làm nhiệm vụ thi hành luật pháp trong thành phố.