Selon le recensement de 2011, le district de Pathanamthitta compte 1 195 537 habitants, soit à peu près autant que le Timor-Leste ou l'État américain de Rhode Island. Cela lui confère un rang de 399e en Inde (sur un total de 640). Le district a une densité de population de 453 habitants par kilomètre carré (1 170/m²). Son taux de croissance démographique sur la décennie 2001-2011 a été de -3,12 %. Pathanamthitta a un rapport de masculinité de 1129 femmes pour 1000 hommes et un taux d'alphabétisation de 96,93 %. Le district de Pathanamthitta est l'un des rares districts à avoir une croissance démographique négative.
Selon le recensement de l'Inde de 2001, le district avait une population de 1 234 016 habitants avec une densité de 467 personnes par kilomètre carré. C'est la plus faible densité de l'État après Idukki et Wayanad. Les tribus et castes répertoriées représentent 13 % de la population totale. Le ratio femmes/hommes est de 1094/1000, ce qui est le plus élevé parmi les districts de l'État. Le taux d'alphabétisation de Pathanamthitta est de 95 % et les principales religions de l'État sont l'hindouisme, le christianisme et l'islam. Les sikhs, les bouddhistes et les jaïns ont des adeptes beaucoup moins nombreux. En 2004 [mise à jour], la population comptait 694 560(56,28%) hindous, 481 602 (39,03%) chrétiens et 56 457 (4,58%) musulmans, soit le nombre le plus faible de l'État.
En 2011 [mise à jour], la population comprenait 681 666(56,93%) hindous, 456 404 (38,12%) chrétiens et 55 074(4,60%) musulmans. Dans les dénominations chrétiennes, l'Église orthodoxe malankare, avec une population de 312 352 personnes, l'Église syrienne Mar Thoma, avec une population de 134 751 personnes, les Jacobites et les Jacobites Knanaya, avec un total de 47 256 personnes, et les catholiques malankare, avec un total de 44 326 personnes.
