Le recensement d'avril 2024 fournit les données les plus récentes. Il ne couvre pas la Transnistrie, restée hors de portée des enquêteurs. Sur 2 409 200 résidents, 76,7 pour cent se déclarent Moldaves et 8 pour cent Roumains. Les Ukrainiens représentent 5,1 pour cent, les Gagaouzes 4 pour cent, les Russes 3,4 pour cent, les Bulgares 1,6 pour cent et les Roms 0,4 pour cent.
Les deux déclarations réunies rassemblent 84,7 pour cent des habitants. Elles renvoient à une même population de langue romane, installée de part et d'autre du Prout. Le choix entre les deux termes recouvre des lectures différentes de l'histoire nationale. La part des personnes se déclarant roumaines progresse d'un recensement à l'autre.
Les Ukrainiens forment la première minorité, avec 123 500 personnes. Ils vivent surtout dans le nord du pays et le long du Dniestr. Les Russes comptent 81 600 personnes, établies principalement à Chișinău et à Bălți. Ces deux groupes se sont installés pour l'essentiel pendant les périodes impériale et soviétique. Leurs effectifs reculent depuis 1989, sous l'effet des départs et du vieillissement.
Les Gagaouzes sont un peuple turcophone de confession orthodoxe, venu des Balkans au dix-neuvième siècle. Ils comptent 97 200 personnes et se concentrent dans le sud. La Gagaouzie dispose depuis 1994 d'un statut juridique spécial, avec Comrat pour chef-lieu et 103 700 résidents. Le gagaouze, le roumain et le russe y sont officiels.
Les Bulgares réunissent 38 200 personnes. Ils descendent de colons arrivés au début du dix-neuvième siècle et vivent surtout dans le district de Taraclia. Les Roms sont 9 300 selon le recensement, un chiffre jugé sous-estimé par les associations. Ce groupe reste le plus exposé à la pauvreté et aux difficultés de scolarisation.
Le roumain est la langue officielle. La loi de mars 2023 a remplacé le terme moldave par le terme roumain dans la législation, à la suite d'une décision de la Cour constitutionnelle rendue en 2013. Au recensement de 2024, 79,9 pour cent des habitants indiquent le moldave ou le roumain comme langue maternelle, 11,6 pour cent le russe, 3,6 pour cent le gagaouze, 3 pour cent l'ukrainien et 1,2 pour cent le bulgare. Le russe reste largement pratiqué et sert souvent de langue de communication entre groupes.
L'orthodoxie domine largement, avec 94,3 pour cent de la population. Deux juridictions coexistent, la métropole de Chișinău rattachée au patriarcat de Moscou et la métropole de Bessarabie rattachée au patriarcat de Roumanie. Les baptistes représentent 1,1 pour cent et les pentecôtistes 0,5 pour cent. Environ 1,5 pour cent des habitants ne déclarent aucune religion.