La population libyenne compte 6 420 000 individus (estimation pour 2009) soit une densité de 3 habitants au km2 avec une forte concentration dans les deux centres urbains que sont Tripolis et Benghazi.
En 2008, 78% des Libyens sont citadins.
La population libyenne possède l'un des niveaux de vie les plus élevés du continent africain. Les travailleurs étrangers et leurs familles représentent à peu près 20% de la population totale et près de 50% de la population active. Ils sont principalement originaires d’Égypte, du Soudan et du Sahel (Niger, Tchad, Nigeria...).

Le taux d'accroissement naturel est de l'ordre de 2 % par an, avec un indice de fécondité proche de 3 enfants par femme.
L'espérance de vie est située entre 66 et 70 ans.

La population est composée à 97 % d'Arabes et de Bérbères.
Le pays compte une très large majorité d’Arabes, quelques Touaregs (essentiellement dans le Fezzan, le long de la frontière avec l’Algérie et le Niger) et une minorité de Berbères (dans le Djebel Nefusa et à Zwara).

L'arabe est la langue officielle mais le berbère lui tient la dragée haute.
L'anglais et l'italien subsiste dans les relations commerciales.

L'islam est religion d'état et concerne la quasi totalité de la population qui pratique un islam sunnite.