| Population historique |
| Recensement | Pop. | | %± |
| 1790 | 9,921 | | — |
| 1800 | 11,449 | | 15.4% |
| 1810 | 12,323 | | 7.6% |
| 1820 | 12,913 | | 4.8% |
| 1830 | 14,637 | | 13.4% |
| 1840 | 9,125 | | −37.7% |
| 1850 | 10,067 | | 10.3% |
| 1860 | 10,851 | | 7.8% |
| 1870 | 10,396 | | −4.2% |
| 1880 | 13,052 | | 25.5% |
| 1890 | 12,814 | | −1.8% |
| 1900 | 12,571 | | −1.9% |
| 1910 | 13,486 | | 7.3% |
| 1920 | 13,320 | | −1.2% |
| 1930 | 12,070 | | −9.4% |
| 1940 | 12,649 | | 4.8% |
| 1950 | 12,755 | | 0.8% |
| 1960 | 12,900 | | 1.1% |
| 1970 | 13,792 | | 6.9% |
| 1980 | 18,063 | | 31.0% |
| 1990 | 21,421 | | 18.6% |
| 2000 | 25,881 | | 20.8% |
| 2010 | 33,481 | | 29.4% |
| Est. 2015 | 35,385 | | 5.7% |
| Recensement décennal américain1790-1960 1900-19901990-2000 2010-2013 |
Au recensement de 2010, le comté comptait 33 481 personnes, 12 895 ménages (14 616 unités de logement au total) et 9 342 familles. Le comté a connu une augmentation de la population de 29 %, soit 7 600 personnes, depuis le recensement de 2000. Cela fait du comté de Louisa le 11e comté de l'État à connaître la plus forte croissance et l'un des plus rapides en dehors de la Virginie du Nord. La composition raciale du comté était la suivante : 82,4% de Blancs, 12,7% de Noirs ou d'Afro-Américains, 0,3% d'Amérindiens, 0,7% d'Asiatiques, 0,01% d'insulaires du Pacifique, 1,4% d'autres races et 2,4% de deux races ou plus. 3,4 % de la population étaient hispaniques ou latinos, toutes races confondues.
Sur les 12 895 ménages, 27,8 % avaient des enfants de moins de 18 ans vivant avec eux, 56,8 % étaient des couples mariés vivant ensemble, 10,9 % avaient une femme au foyer sans mari présent et 27,6 % étaient non familiaux. Sur le nombre total de ménages, 32,6 % hébergeaient une personne âgée de 65 ans ou plus. La taille moyenne des ménages était de 2,55 et la taille moyenne des familles était de 2,97.
La répartition par âge de la population du comté était la suivante : 22,9 % de moins de 18 ans, 6,7 % de 18 à 24 ans, 10,7 % de 25 à 44 ans, 28,5 % de 45 à 64 ans et 18,1 % de 65 ans ou plus. L'âge médian était de 42,6 ans. Pour 100 femmes, il y avait 96 hommes.
En 2010, le revenu médian d'un ménage du comté était de 56 837 dollars, et celui d'une famille de 65 195 dollars. Le revenu par habitant du comté était de 26 820 $ et environ 11,5 % de la population se trouvait sous le seuil de pauvreté. Sur les 132 localités de Virginie interrogées, le comté d'Orange se classe au 9e rang pour la durée moyenne de déplacement pour se rendre au travail (37 minutes). La valeur médiane des maisons était de 238 500 dollars.