Populatia totala dupa recensamantul din 2012 era de 398.938 locuitori (2% din populatia totala a tarii) densitatea fiind de 91,3 locuitori pe kilometru patrat. 60,3 % din populatie locuieste în mediul rural si 37% în mediul urban. Majoritatea populatiei (99%) este de nationalitate româna, existând mici grupari de rromi, armeni, evrei, lipoveni.
Din totalul populatiei aproximativ 96% apartin cultului ortodox, restul fiind împartit între alte culte. Dupa numarul de locuitori, judetul Botosani se încadreaza la limita dintre judetele mici si mijlocii.
Resedinta judetului este municipiul Botosani. Judetul are 340 de localitati din care 2 municipii (Botosani si Dorohoi), 5 orase (Darabani, Bucecea, Stefanesti, Flamânzi si Saveni) si 77 de comune.
Municipiul Botosani situat în sudul judetului si resedinta a acestuia este mentionat documentar în "Letopisetul Tarii Moldovei" (1439), dar vechimea sa este mult mai mare. Totodata el este cunoscut în întreaga tara pentru personalitatile nascute aici.
Conform recensamantului din 2012, municipiul Botosani, cu 100.899 locuitori este centrul economic, social si cultural al judetului.
În anul 1762 abatele Boscowicz mentioneaza pentru orasul Botosani 400 de case, ceea ce ar fi însemnat o populatie de cel mult 4.000 locuitori (A. Gorovei, op. cit., p.76). În anul 1768, abatându-se pe la Botosani, baronul de Tott, agent diplomatic al Frantei pe lânga hanul tatarilor, descrie localitatea ca pe „unul din orasele cele mai însemnate ale Moldovei”, apreciat pe atunci la 7000-8000 de locuitori (Al. Papadopol-Calimach, op. cit., p.24). Prima statistica moderna efectuata dupa unirea principatelor (la 1859 în Moldova si 1861 în Muntenia) coroborata cu determinarile recensamântului austro-ungar din 1869 pentru provinciile de peste munti, arata ca Botosanii ocupau locul al patrulea între orasele tarii, depasit fiind doar de Bucuresti (121 000 locuitori), Iasi (65 745 locuitori), Arad (cu aproape 28 000 locuitori), Botosanii având atunci 27.147 locuitori. Aceasta situatie pare sa se fi mentinut pâna la 1870, când orasul Botosani ajunsese la 39 941 locuitori, fiind întrecut doar de Bucuresti, Iasi si Galati (V. Tufescu, Traditii si perspective în dezvoltarea municipiului Botosani, Botosani - istorie si contemporaneitate, p. 12-13). Populatia Botosanilor era în 2005 de 119.132 locuitori.
Împreuna cu românii, aici au trait si traiesc si alte nationalitati, cum ar fi rusii-lipoveni, evreii, armenii, grecii sau tiganii.
O comunitate evreiasca a existat în Botosani din secolul al XIV-lea. Înaintea primului razboi mondial evreii reprezentau sub jumatate din populatia orasului.
Structura pe etnii
Împreuna cu românii, aici au trait si traiesc si alte nationalitati, cum ar fi rusii-lipoveni, evreii, armenii, grecii sau tiganii.
Primii locuitorii de alta etnie care au venit si s-au stabilit la Botosani au fost armenii, înca din secolele XIV - XV. Asezati în apropierea centrului vechi ei îsi vor construi aici, ca semn al deplinei stabilitati, doua frumoase biserici si îsi vor ridica numeroase case si pravalii. În anul 1809 colonia armeana avea 1640 membri, cuprinsi într-un numar de 328 familii. O comunitate evreiasca a existat în Botosani din secolul al XIV-lea. În primele decenii ale secolului al XVIII-lea vin la Botosani primii evrei din Polonia. Numarul lor a crescut dupa 1775 când Bucovina este anexata de imperiul Habsburgic, astfel încât, la 1781 comunitatea evreilor din oras avea si un staroste. În secolul al XIX-lea prin sporul natural dar si în urma unor infiltrari de peste granita, numarul evreilor cunoaste o puternica evolutie, astfel încât în anul 1899 acestia reprezentau 51% din populatia orasului. Înaintea primului razboi mondial evreii reprezentau totusi sub jumatate din populatia orasului.
Un al treilea grup etnic stabilit la Botosani este cel al lipovenilor.
Originari din stepele Volgai si Donului, acestia au venit în Moldova la începutul secolului al XVIII-lea, în urma unui conflict cu patriarhul reformator al Rusiei, Nifon. În anul 1832 colonia lipoveana din Botosani numara 58 de familii stabilite în Mahalaua Târgul Nou, unde aveau si o capela. În anul 1853 capela a fost înlocuita cu o frumoasa biserica de zid. Un grup etnic de o factura aparte asezat la Botosani îl reprezinta tiganii.
Originari din India, tiganii au ajuns în Moldova la începutul evului mediu. În Botosani prima mentiune referitoare la o zona locuita de tigani apare în anul 1815. Ea se referea la "Tiganiile" din apropierea halelor de astazi.
Municipiul Dorohoi este atestat documentar în anul 1407, în tratatul comercial încheiat de catre Alexandru cel Bun si regele polonez Vladislav Iagello. Acest fapt sugereaza ca, de fapt, el a existat ca asezare mai însemnata, ca târg, înca înainte de întemeierea statului Moldovenesc.
Orasele Saveni si Darabani - mici ca suprafata si numar de locuitori, sunt alte centre de greutate ale judetului prin potentialul agricol de care dispun.