Theo số liệu thống kê năm 2010, dân số toàn huyện là 99.224 người (23.458 hộ với mật độ dân số là 95 người/km2), trong đó thành thị là 12.800 nhân khẩu (chiếm 12,76%) và 87.506 nhân khẩu nông thôn (chiếm 87,24%). Tỷ lệ tăng dân số tự nhiên 8,44%0. Mật độ dân số trung bình là 95 người/km2 và có sự phân bố không đồng đều giữa các khu vực, tập trung chủ yếu ở thị trấn Thuận Nam (445 người/km2) và các vùng có địa hình bằng phẳng như xã Hàm Mỹ (430 người/km2) và xã Tân Thuận (204 người/km2), trong khi ở các vùng miền núi, vùng sâu dân cư thưa thớt (xã Mỹ Thạnh 4 người/km2, xã Thuận Quý 58 người/km2). Về thành phần dân tộc, dân tộc Kinh chiếm đa số (trên 95%), đứng thứ 2 là dân tộc Rai (trên 3%), còn lại là các dân tộc khác.
    Trong những năm qua, công tác dân số, kế hoạch hóa gia đình được chú trọng, thực hiện có hiệu quả, giảm tỷ lệ sinh từ 13,98%0 (năm 2006) xuống còn 11,28%0 (năm 2010), tỷ lệ tăng dân số tự nhiên giảm từ 11,95%0 (năm 2005) xuống 8,44%0 (năm 2010). Với tốc độ thị hóa ngày càng cao như hiện nay cùng với việc phát triển và hình thành một cách đồng bộ các khu công nghiệp, khu du lịch trên địa bàn huyện trong thời gian tới... thì tỷ lệ tăng dân số cơ học theo dự báo sẽ có nhiều biến động. Điều này sẽ tác động không nhỏ đến việc bố trí, sử dụng đất trên địa bàn huyện.