1982年第三次人口普查时，境内有汉、回、蒙、藏、维吾尔、苗、彝、布依、朝鲜、满、侗、瑶、白、土家、水、纳西、土、达斡尔、毛南、壮族20个民族。汉族人口最多，有574.35万人，占98.97%；其次为回族，有5.91万人，占少数民族总人口的98.45%；其他少数民族人数分别为满族229人，蒙古族39人，藏族10人，维吾尔族1人，苗族12人，彝族11人，壮族40人，布依族1人，朝鲜族31人，侗族3人，瑶族2人，白族8人，土家族2人，水族9人，纳西族1人，土族1人，达斡尔族6人，毛南族1人，未识别的民族8人，外国人加入中国籍者6人。
1990年第四次人口普查时，全市人口中，汉族占98.88%，少数民族占1.12%，分属25个民族。与1982年人口普查数据相比，汉族人口增长13.24%，少数民族人口增长16.96%。
2000年，第五次人口普查时，全市有民族41个。总人口中，汉族人口526.38万人，占总人口的98.67%；各少数民族人口7.08万人，占1.33%；与1990年第四次人口普查相比，汉族人口增加8.96万人，增长1.73%；各少数民族增加3771人，增长5.63%；在少数民族中回族人口6.69万人，占少数民族总人口的94.49%。
2002年，全市有汉、回、满、壮、蒙、朝鲜、苗、侗、藏、维吾尔、彝、布依、瑶、白、土家、土、哈尼、傣、黎、畲、傈僳、水、纳西、达斡尔、仡佬、俄罗斯、仫佬、撒拉、毛南、鄂伦春30个民族。其中，汉族538.6万人，占全市总人口的98.57%；其他29个少数民族共7.81万人，占全市总人口的1.43%。在29个少数民族中，回族7.76万人，占全市少数民族总人口的99.36%。少数民族人口在全市呈大分散、小集中分布，少数民族人口占全村（居）人口50%以上的民族村（居）49个，少数民族人口2000人以上的乡（镇、办事处）11个，少数民族人口1万人以上的县（市、区）有泰山区、岱岳区、新泰市、肥城市。