Năm 1997, khi bắt đầu tái lập tỉnh, dân số tỉnh Thái Nguyên là 1.034.112 triệu người. Tính đến năm 2015, Thái Nguyên có dân số trung bình là 1.173.238 triệu người. Dân cư phân bố không đều, ở các vùng núi mật độ dân cư thấp, trong khi đó ở vùng đồng bằng, đô thị mật độ dân cư cao hơn.
Thái Nguyên tồn tại 2 loại hình quần cư, đó là quần cư nơng thơn và quần cư thành thị: Loại hình quần cư nơng thơn xuất hiện từ xa xưa và phân tán theo không gian. Ở các làng bản vùng núi, dân cư thưa thớt, người dân hoạt động nông, lâm nghiệp (trồng trọt, chăn nuôi, nghề rừng) là chủ yếu; loại hình quần cư thành thị thường tập trung dọc các trục đường, các đầu mối giao thông lớn, các thị tứ, thị trấn, thị xã và thành phố. Ở những địa bàn trên, mật độ dân cư tập trung cao, hoạt động phi nông nghiệp là chủ yếu (công nghiệp, thương mại, dịch vụ...).
Về ngôn ngữ các dân tô ̣c ở Thái Nguyên thuô ̣c vào 4 nhóm: Người Kinh (nhó m ngôn ngữ Viê ̣t - Mường), Người Tày, Nùng, Sán Chay (nhóm ngôn ngữ Tày - Thái), Người Mông, Dao (nhóm ngôn ngữ Mông - Dao), Người Hoa, Sán Dìu (nhó m ngôn ngữ Hán).
Kết cấu dân tơ ̣c: Thái Ngun có 46 dân tộc sinh sống (trên tổng số 54 dân tộc tại Việt Nam), trong đó có 8 dân tộc chiếm số đông là: Kinh là 73,1%, Tày 11%, Nù ng 5,7%, Sán Dìu 3,9%, Sán Chay 2,9%, Hoa 0,18%, Dao 2,3%, Mông 0, 6%. Đồng bào các dân tộc thiểu số chiếm 27% dân số toàn tỉnh, sinh sống tập trung chủ yếu ở 5 huyện miền núi, vùng cao là: Định Hóa, Võ Nhai, Phú Lương, Đồng Hỷ, Đại Từ [126]. Các dân tô ̣c thiểu số sống xen kẽ, phân bố không đồng đều trong từng bản, làng, tâ ̣p trung đông ở các xã miền núi, vùng sâu, vùng xa. Trong số các dân tộc ở tỉnh Thái Nguyên, có dân tộc vốn là người tại chỗ có mă ̣t từ xa xưa, nhưng lại có dân
tộc mới nhâ ̣p cư, song tất cả đều hòa nhâ ̣p thành một cộng đồng thống nhất, cùng sống xen kẽ trên mô ̣t lãnh thổ với mô ̣t nền văn hóa chung về đă ̣c điểm nhưng đa da ̣ng về hình thái biểu hiê ̣n. Điều này do các dân tô ̣c có nhiều nguồn gốc sinh thái, nhân văn hợp la ̣i, cùng chung một tiến trình phát triển li ̣ch sử, văn hóa và kinh tế.
Dân tộc Kinh mang nguồn gốc bản đi ̣a, chiếm số lượng đông nhất. Dân tô ̣c Kinh từ trước đây gồm nhiều bô ̣ phâ ̣n hợp thành: dân bản đi ̣a, dân được tuyển mô ̣ vào làm trong các mỏ đồn điền, có bô ̣ phâ ̣n là người di cư từ các vùng đồng bằng lên. Đi ̣a bàn cư trú của người Kinh tâ ̣p trung ở các huyê ̣n phía Nam, như Phú Bình, Phổ Yên, thị xã Sông Công và thành phố Thái Nguyên, đồng thời cũng trải rô ̣ng trên các vùng miền và sống xen kẽ cùng các dân tô ̣c khác. Vốn cư trú ở vùng thấp, người Kinh quen với nghề trồng lúa nước, hoa ̣t đô ̣ng nông nghiê ̣p kết hợp chă ̣t chẽ vớ i các nghề thủ công truyền thống, nghề sông nước. Vốn văn hóa truyền thống của người Kinh hết sức phong phú, đă ̣c sắc và luôn được bảo tồn phát huy.
Dân tộc Tày với đi ̣a bàn cư trú rô ̣ng khắp trong pha ̣m vi toàn tỉnh, song chủ yếu ở những huyê ̣n miền núi, vùng cao: Đi ̣nh Hóa, Phú Lương, Đa ̣i Từ, Võ Nhai. Tổ tiên củ a người Tày vốn là cư dân bản đi ̣a ở Bắc Viê ̣t Nam và miền giáp gianh biên giớ i Viê ̣t - Trung. Người Tày có nền nông nghiê ̣p khá phát triển, ngoài viê ̣c trồng lúa, đồng bào còn trồng ngô, khoai, sắn, và các loa ̣i cây lương thực, rau quả. Người Tày có vốn văn nghê ̣ dân gian truyền thống hết sức phong phú với đủ các loại thơ, ca, múa, nha ̣c...Tu ̣c ngữ, ca dao chiếm mô ̣t khối lượng đáng kể, các làn điê ̣u dân ca phổ biến nhất là hát lượn, hát đám cưới, ru con v.v..
Dân tợc Nùng ở Thái Ngun có nhiều nhóm địa phương (nhóm tộc người): Nù ng Phàn Sình, Nùng Cháo, Nùng Inh, Nùng An... Pha ̣m vi cư trú của người Nùng ở tất cả các huyê ̣n, thi ̣ trong tỉnh nhưng tâ ̣p trung đông nhất là ở Đồng Hỷ, Võ Nhai, Đa ̣i Từ. Người Nùng trồng lúa và ngô, ngoài ra còn trồng nhiều cây công nghiê ̣p, cây ăn quả; các nghề thủ công đã phát triển như nghề dê ̣t, mô ̣c, đan lát... Người Nù ng có vốn văn nghê ̣ dân gian đă ̣c sắc phong phú (thơ, truyê ̣n thơ, truyê ̣n cổ).
Dân tộc Dao sống tâ ̣p trung ở huyê ̣n Đa ̣i Từ, Đồng Hỷ, Phú Lương, Võ Nhai. Ở Thái Nguyên có 4 nhóm Dao chính là: Dao Đỏ, Dao Tiền, Dao Lô Gang, Dao Quần Chẹt. Người Dao trồng lúa nương và làm ruô ̣ng nước, ngoài ra ho ̣ còn trồng màu, mô ̣t số nghề thủ công cũng phát triển: dê ̣t vải, rèn nông cụ, mô ̣c... Văn hóa Dao có nhiều nét đô ̣c đáo đă ̣c biê ̣t là y ho ̣c dân tô ̣c cổ truyền, vốn văn nghê ̣ đă ̣c sắc v.v..
Dân tộc Sán Dìu còn có tên go ̣i khác là Tra ̣i, Tra ̣i Đất, Mán Quần Cô ̣c, họ sống tâ ̣p trung ở các huyê ̣n Đồng Hỷ, Phú Lương, Đa ̣i Từ, Phú Bình và thành phố Thái Nguyên. Người Sán Dìu chủ yếu làm ruô ̣ng nước, mô ̣t phần làm nương, soi,
bãi, ngoài ra ho ̣ chăn nuôi, khai thác lâm sản, làm ga ̣ch ngói, đan lát v.v.. Thơ ca dân gian củ a người Sán Dìu rất phong phú, ho ̣ dùng thơ ca trong sinh hoa ̣t hát đối nam nữ “Soo ̣ng cô”, kể truyê ̣n, chủ yếu là chuyê ̣n thơ khá đă ̣c sắc. Các điê ̣u múa thường xuất hiê ̣n trong các nghi lễ tôn giáo và trong đám ma.
Dân tợc Sán Chay với hai nhóm Cao Lan và Sán Chỉ, ho ̣ sống chủ yếu bằng nghề nông, vừa làm nương rẫy, vừa chăn nuôi gia cầm, gia súc. Người Sán Chay có nhiều truyê ̣n cổ, thơ, ca, hò vè, tu ̣c ngữ, nga ̣n ngữ, v.v..
Dân tộc Hoa là tô ̣c người luôn cần cù lao đô ̣ng, giỏi nông nghiê ̣p và cả nghề thủ công, buôn bán. Người Hoa thích hát “Sơn ca”, ca ki ̣ch cũng là hình thức nghê ̣ thuật mà ho ̣ rất ưa chuô ̣ng v.v..
Dân tộc Mông mới nhâ ̣p cư vào Thái Nguyên từ 2 - 3 thế kỷ trở la ̣i đây. Người Mông có các nhóm như: Mông Đơ (Mông Trắng), Mông Lềnh (Mông Hoa), Mông Si (Mông Đỏ), Mông Đú (Mông Đen), Mông Súa (Mông Mán). Người Mông thường cư trú ở rẻo cao, có kỹ thuâ ̣t trồng tỉa thích nghi với cuô ̣c sống ở vùng núi. Người Mông giỏi trồng ngô và lúa nương, ngoài ra ho ̣ còn chăn nuôi trâu, bò, ngựa, chó, gà, v.v.. Nha ̣c cu ̣ của người Mông có khèn và đàn môi khá đă ̣c sắc.
Những đặc điểm về địa lý tự nhiên, kinh tế - xã hội và sự phân bố dân cư trên địa bàn tỉnh Thái Nguyên đã tạo ra nhiều thuận lợi, nhưng cũng đan xen với những khó khăn tác động trực tiếp đến quá trình giải quyết vấn đề dân tộc ở tỉnh Thái Nguyên.