Enligt 2011 års folkräkning har Pathanamthitta-distriktet en befolkning på 1 195 537 personer, vilket motsvarar ungefär Timor-Leste eller den amerikanska delstaten Rhode Island. Detta ger det en placering på 399:e plats i Indien (av totalt 640). Distriktet har en befolkningstäthet på 453 invånare per kvadratkilometer. Befolkningstillväxten under decenniet 2001-2011 var -3,12 %. Pathanamthitta har en könskvot på 1129 kvinnor per 1000 män och en läskunnighet på 96,93 %. Pathanamthitta-distriktet är ett av de få distrikt som har en negativ befolkningstillväxt.
Enligt den indiska folkräkningen 2001 hade distriktet 1 234 016 invånare med en befolkningstäthet på 467 personer per kvadratkilometer. Detta är den lägsta tätheten i delstaten efter Idukki och Wayanad. Schemastammar och kaster utgör 13 procent av den totala befolkningen. Förhållandet mellan kvinnor och män är 1094:1000, vilket är det högsta bland distrikten i delstaten. Pathanamthittas läs- och skrivkunnighet är 95 %.Pathanamthittas största religioner är hinduism, kristendom och islam. Sikher, buddhister och jainister har mycket mindre anhängare. År 2004[uppdatering] bestod befolkningen av 694 560(56,28 %) hinduer, 481 602 (39,03 %) kristna och 56 457 (4,58 %) muslimer, vilket är den lägsta andelen i delstaten.
2011[uppdatering] bestod befolkningen av 681 666 (56,93 %) hinduer, 456 404 (38,12 %) kristna och 55 074 (4,60 %) muslimer. Bland de kristna konfessionerna finns Malankara ortodoxa kyrka med en befolkning på 312 352, Mar Thoma Syrian Church med en befolkning på 134 751, jakobiter och Knanaya Jacobite med en befolkning på sammanlagt 47 256 och Malankara katoliker med en befolkning på sammanlagt 44 326. Ett stort antal pingst- och reformationsgrupper finns också i detta område.
