| Historisk befolkning |
| Folkräkning | 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% |
| 2015 | 35,385 | | 5.7% |
| USA:s decennieräkning1790-1960 1900-19901990-2000 2010-2013 |
Vid folkräkningen 2010 bodde 33 481 personer, 12 895 hushåll (14 616 bostäder totalt) och 9 342 familjer i länet. Länet har haft en befolkningsökning på 29 %, eller 7 600 personer, sedan folkräkningen 2000. Detta är tillsammans med Louisa County det elfte snabbast växande länet i delstaten och ett av de snabbast växande utanför norra Virginia. Rasuppdelningen i länet var 82,4 % vita, 12,7 % svarta eller afroamerikaner, 0,3 % infödda amerikaner, 0,7 % asiater, 0,01 % Stillahavsöbor, 1,4 % andra raser och 2,4 % två eller flera raser. 3,4 % av befolkningen var spansktalande eller latinamerikaner oavsett ras.
Av de 12 895 hushållen hade 27,8 % barn under 18 år som bodde med dem, 56,8 % var gifta par som bodde tillsammans, 10,9 % hade en kvinnlig hushållsinnehavare utan make och 27,6 % var icke-familjer. Av det totala antalet hushåll hade 32,6 % en person som var 65 år eller äldre. Den genomsnittliga hushållsstorleken var 2,55 och den genomsnittliga familjestorleken 2,97.
Åldersfördelningen i länets befolkning var 22,9 % under 18 år, 6,7 % mellan 18 och 24 år, 10,7 % mellan 25 och 44 år, 28,5 % mellan 45 och 64 år och 18,1 % som var 65 år eller äldre. Medianåldern var 42,6 år. På 100 kvinnor gick 96 män.
Medianinkomsten för ett hushåll i länet 2010 var 56 837 dollar och medianinkomsten för en familj var 65 195 dollar. Inkomsten per capita i länet var 26 820 dollar och cirka 11,5 % av befolkningen levde under fattigdomsgränsen. Orange County hade den nionde längsta genomsnittliga restiden till arbetet (37 minuter) av 132 tillfrågade orter i Virginia. Medianvärdet på bostäder var 238 500 dollar.