吐鲁番市生活着维吾尔族、汉族、哈萨克族、回族、柯尔克孜族、蒙古族、锡伯族、俄罗斯族、乌孜别克族、塔塔尔族、满族、达斡尔族、东乡族、壮族、藏族、撒拉族、苗族、朝鲜族、土族、布依族、土家族、侗族、彝族、白族、裕固族、傈僳族、羌族、纳西族、高山族、瑶族、畲族等37个民族。

吐鲁番地区自古以来，不仅是一个多民族地区，也是一个多宗教地区。历史上在这里流行的宗教有萨满教、祆教、佛教、道教、摩尼教、景教、伊斯兰教、基督教等。其中萨满教、祆教、摩尼教、景教等已经消失，而佛教、道教、伊斯兰教、基督教一直流传至今。