2021年末,全县有常住人口51.32万人，户籍人口50.65万人，其中城镇人口20.58万人、乡村人口30.07万人。境内以汉族为主，有藏族、羌族、彝族、土家族、回族等散居少数民族36个,少数民族户籍人口1990人，少数民族人口数排名前四的有藏族0.08万人、彝族0.03万人、羌族0.02万人、土家族0.01万人。

东汉顺帝时，张道陵携弟子修道于大邑县境内的鹤鸣山，创立五斗米道，为道教之始，至今已有1800多年历史。2021年末，大邑有佛教、道教、天主教、基督教4类宗教；有佛协、道协、天主教爱国会3个宗教团体；有宗教活动场所18处，其中佛教10处、道教6处、天主教1处、基督教1处；备案宗教教职人员88名。