Les Pyrénées-Orientales ont une population, en 2014, de 466 327 habitants, pour une densité de population de 113,3 habitants/km2. L'arrondissement de Perpignan, avec 349 959 habitants, est de loin le plus grand. Les deux autres, Ceret et Prades, comptent respectivement 73 192 et 43 176 habitants.
La seule ville importante est Perpignan, avec 120 605 habitants en 2012. Les sous-préfectures Céret et Prades comptent respectivement 7 663 et 5 927 habitants.
Evolution de la population dans les Pyrénées-Orientales
Les villes de plus de 6 000 habitants dans le département le sont :
| Ville | Population (2014) | Arrondissement |
| Perpignan | 120,605 | Perpignan |
| Canet-en-Roussillon | 12,224 | Perpignan |
| Saint-Estève | 11,925 | Perpignan |
| Argelès-sur-Mer | 10,279 | Céret |
| Saint-Laurent-de-la-Salanque | 10,269 | Perpignan |
| Saint-Cyprien | 10,015 | Perpignan |
| Cabestany | 9,683 | Perpignan |
| Elne | 8,556 | Perpignan |
| Rivesaltes | 8,550 | Perpignan |
| Pia | 8,519 | Perpignan |
| Céret | 7,663 | Céret |
| Le Soler | 7,524 | Perpignan |
| Thuir | 7,374 | Perpignan |
| Bompas | 7,004 | Perpignan |
| Toulouges | 6,690 | Perpignan |
Les habitants des Pyrénées-Orientales sont connus, en français, sous le nom de Pyrénaliens (femmes : Pyrénaliennes) ou de Catalans (femmes : Catalanes).
Le français est parlé par la quasi-totalité de la population. Les langues minoritaires de la région sont le catalan et l'occitan, qui, selon les estimations, sont parlées par un peu plus d'un quart de la population et comprises par plus de 40 %.
Le 10 décembre 2007, le Conseil départemental des Pyrénées-Orientales a reconnu le catalan comme langue régionale du département, bien que le français soit toujours la seule langue officielle en France, selon la Constitution.