2018年，水磨沟区人口总数达23.25万人，与2000年相比增长78.0%，年均增长3.3%，年均增加0.57万人，辖区内拥有维吾尔、回、哈萨克、蒙古、俄罗斯、锡伯等43个少数民族。总人口中，男性11.33万人，女性11.92万人，人口自然增长率从2000年的6.3‰下降到2018年0.95‰。总人口中，城镇人口22.88万人，乡村人口0.38万人，户籍人口城镇化率由2003年的84.9%提高到2018年的98.4%。 [7]
