Thailand hadde 2006 en befolkning på 64,6 mill. Folketallet vokste raskt på 1900-tallet (1905: 8 mill.; 1950: 20 mill.; 1970: 36 mill.), men vekstraten har avtatt, og i perioden 2001–2005 registrert til 0,9 % per år. En aktiv familieplanleggingskampanje har bidratt til at barnetallene har sunket betydelig. Gjennomsnittsalderen har økt til 70 år (2004).
Majoriteten av befolkningen er etniske thai som kan inndeles i flere regionale grupper med hver sine særpreg. Thaifolket i nordøst taler lao i likhet med halve Laos' befolkning. Gruppene taler alle sine egne varianter av thai-språket, men de har felles skriftspråk og religion (theravadabuddhisme). Arkeologer, språkeksperter og historikere er uenige om thai-folkets opprinnelse; enten om de har levd i området i flere tusen år, eller om de har innvandret fra Indonesia eller fra det sørlige Kina. Den største minoriteten er kineserne, som teller et sted mellom 14 og 30 % av befolkningen. De fleste kinesere er bosatt i byene, særlig i Bangkok, og de dominerer innen handels- og finansvirksomhet. Kineserne i Thailand er ikke blitt forfulgt av myndighetene i samme grad slik som i andre land i regionen. Blant årsakene til det, er at de har tilpasset seg den lokale kultur gjennom å tale thai-språket, de har tatt til seg buddhismen, og svært mange har giftet seg inn i den lokale befolkningen. Andre minoritetsgrupper inkluderer muslimske malayer (ca. 4 %) i sør, khmer, mon og en rekke mindre folkegrupper i fjellstrøkene i vest og nord. Store flyktningestrømmer har i perioder flyktet fra kriserammede naboland, særlig fra Burma og Kambodsja. Myndighetene har ført en aktiv politikk for å begrense flyktningestrømmene, og også i enkelte tilfeller presset flyktningene tilbake til sine hjemland. I mai 2006 oppholdt 140 000 flyktninger fra Burma seg i Thailand, hvorav mange har bodd i Thailand opp mot 20 år.
Ofte brukes begrepene 'thai' og 'tai' for å skille mellom Thailands befolkning som helhet, og det etniske thai-folket. Jamfør denne definisjonen omfatter 'thai' alle folkegrupper som er bosatt i Thailand, mens 'tai' (eller 't'ai') omfatter etniske thai som foruten i Thailand også er bosatt i Burma, Laos, Vietnam, Kina og India.
I 2006 var folketettheten 126,5 per km2. Foruten Bangkok-regionen med over 1100 innb. per km2 hadde Sentral-regionen størst folketetthet med 175 per km2. De tynnest befolkede områdene ligger i vest og lengst i nord. Selv om mange flytter til byene, bor fortsatt en stor andel av befolkningen på landsbygda. Tall for urbanisering er usikre grunnet uklare grenser og store grupper migrantarbeidere, men ble av UNDP 2003 beregnet til 32 %. Bangkok er det dominerende byområdet med 6,5 mill. innb. (2003).