Laut der Volkszählung von 2011 hat der Distrikt Pathanamthitta 1.195.537 Einwohner, was in etwa der Einwohnerzahl der Nation Timor-Leste oder des US-Bundesstaates Rhode Island entspricht. Damit liegt er in Indien auf Rang 399 (von insgesamt 640). Der Distrikt hat eine Bevölkerungsdichte von 453 Einwohnern pro Quadratkilometer (1.170/qm). Seine Bevölkerungswachstumsrate im Jahrzehnt 2001-2011 betrug -3,12%. Pathanamthitta hat ein Geschlechterverhältnis von 1129 Frauen auf 1000 Männer und eine Alphabetisierungsrate von 96,93%. Der Distrikt Pathanamthitta ist einer der wenigen Distrikte, die ein negatives Bevölkerungswachstum aufweisen.
Laut der indischen Volkszählung von 2001 hatte der Bezirk eine Bevölkerung von 1.234.016 Personen mit einer Dichte von 467 Personen pro Quadratkilometer. Dies ist die niedrigste Dichte im Bundesstaat nach Idukki und Wayanad. Die Schedule-Stämme und -Kasten machen 13% der Gesamtbevölkerung aus. Das Verhältnis von Frauen zu Männern ist mit 1094:1000 das höchste unter den Bezirken des Staates. Die Alphabetisierungsrate in Pathanamthitta liegt bei 95%. Die Hauptreligion Pathanamthittas sind Hinduismus, Christentum und Islam. Sikhs, Buddhisten und Jains haben eine viel kleinere Anhängerschaft. Im Jahr 2004[update] umfasste die Bevölkerung 694.560(56,28%) Hindus, 481.602 (39,03%) Christen und 56.457 (4,58%) Muslime, die geringste Anhängerschaft im Bundesstaat Pathanamthitta.
Im Jahr 2011[update] umfasste die Bevölkerung 681.666(56,93%) Hindus, 456.404 (38,12%) Christen und 55.074(4,60%) Muslime. In den christlichen Denominationen Malankara Orthodoxe Kirche, mit einer Bevölkerung von 312.352, Mar Thoma Syrische Kirche Bevölkerung von 134.751, Jakobiten und Knanaya Jakobiten Bevölkerung akkumuliert auf insgesamt 47.256 und Malankara Katholiken erreichen insgesamt 44.326.Eine große Anzahl von Pfingst- und Reformationsgruppen sind auch in diesem Gebiet anwesend.