جمعيت
طبق آمار سال ۱۳۷۵ شمسي، جمعيت استان آذربايجان شرقى برابر با ۳،۳۲۵،۵۴۰ نفر است که از اين ميان ۱،۶۸۲،۰۶۶ نفر مرد و ۱،۶۴۳،۴۷۴ نفر از آنها زن هستند. از کل جمعيت استان تعداد ۲،۰۰۴،۴۸۴ نفر در شهرها و ۱،۳۲۱،۰۵۶ نفر در روستاها زندگى مى‌کنند.
تراکم نسبى جمعيت استان آذربايجان شرقى نزديک به دو برابر تراکم جمعيت در کل کشور است. مطابق همين آمار در سال ۱۳۷۵ شهرستان تبريز با داشتن ۱،۴۸۶،۵۰۹ نفر جمعيت، بزرگ‌ترين و پرنفوس‌ترين شهرستان استان محسوب مى‌شود.
نژاد
چنان که از تاريخ باستانى ايران برمى‌آيد، قبايلى از قوم ماد که شاخه‌اى از نژاد اقوام آريايى بودند، پس از مهاجرت به ايران به‌تدريج در بخش‌هاى شمال غربى ايران يعنى سرزمين آذربايجان سکونت گزيدند. پس از تأسيس دولت ماد ناحيه آذربايجان به نام ماد کوچک معروف شد.
زبان و گويش
براساس اسناد و منابع تاريخى و کهن، مردم ماد (آذربايجان) در تبار و هويت ملى و تاريخى و زبان و دين و عادات و رسوم با ديگر اقوام ايرانى يگانه و مشترکند.
همه مورخان پيش و پس از اسلام و نيز تاريخ‌نويسان معاصرە گويش آذرى را زبان مردم آذربايجان دانسته‌اند. به عقيده زبان‌شناسان، زبان فارسى دو گويش دارد؛ يکى درى و ديگرى پهلوي. گويش درى زبان کتابت و خواندن و نوشتن و آموزش بود، اما گويش پهلوى به زبان‌هاى محلى اطلاق مى‌شود که معمولاً در زبان محاوره به کار مى‌آيد و در هر محل، مردم با کمى اختلاف به آن تکلم مى‌کنند. پهلوى را در جمع فهلويات مى‌گويند.
شعرا و ادبا و اهل علم همواره به اين دليل به فارسى درى يا زبان مادرى و اصلى مى‌سرايند و مى‌نويسند که زبان ملى سراسر ايران است و به اين ترتيب آثار و سخن ايشان فراگير مى‌شود. آنها خيلى کم و به‌ندرت به زبان محلى قلم مى‌زنند. به همين دليل اشعار محلى به زبان آذرى يا گويش آذرى پهلوى نيز مانند ديگر گويش‌هاى محلى از کميت زيادى برخوردار نيست.
يکى از مهم‌ترين منابع در اين زمينه رساله روحى انارجاني تأليف قرن ۱۱ هجرى است. اين کتاب نمونه گويايى از موقعيت عمومى و رواج زبان آذرى پهلوى در ميان مردم آذربايجان است.
احمد کسروى مى‌نويسد از سال ۷۳۶ هجري، سال مرگ ابوسعيد آخرين سلطان مغول تا ظهور شاه اسماعيل صفوى در سال ۹۰۶ هجري، زبان ترکى در آذربايجان محدود به ترکان و مغولان بود، و مردم آذربايجان همچنان به آذرى پهلوى صحبت مى‌کردند.
در لغت‌نامه دهخدا آمده است: آذرى منسوب به آذر و آذربايجان، زبان آذرى لهجه‌اى از فارسى قديم است که در آذربايجان متداول بوده و اکنون نيز در بعضى روستاهاى اين استان و بعضى نواحى قفقاز بدان تکلم کنند.
در دايرةالمعارف بزرگ اسلامى نيز آمده: آذرى نام زبان پيشين آذربايجان است که شاخه‌اى از زبان‌هاى ايرانى و کلمه آذرى منسوب به آذربايجان است. اين زبان يا لهجه که طبعاً در مناطق مختلف آذربايجان گويش‌هاى مختلف داشت، پس از اسلام تا حدود قرن ۱۱ هجرى در آذربايجان رايج بوده و هنوز بقايايى از آن با نام تاتى در برخى ازت روستاها مثل کرينگان از دهات ورزقان اهر، کلاسو و خوينه رود از دهات کليبر، گلين قيه از دهات مرند، عنبران از بخش‌هاى اردبيل، تعدادى از روستاهاى طارم عليا، دهات بخش شاهرود و خلخال، روستاهاى رامند، تالش از الله‌بخش محل شاندرمن در جنوب تا تالش جمهورى آذربايجان متداول است.
دکتر محمد امين رياحي نويسنده کتاب زبان و ادب فارسى در قلمرو عثمانى مى‌نويسد: در خود تبريز، پايتخت ترکمن‌هاى آق‌قويونلو و قراقويونلو چنان که منابع تاريخى مى‌گويند تا اواخر قرن دهم زبان آذرى پهلوى رواج داشت و احتمالاً شروع دگرگشت به ترکى پس از جنگ‌هاى شاه طهماسب با عثمانى‌ها و اشغال ۲۰ ساله تبريز پيش از شاه عباس بزرگ انجام گرفته است.
عبدالعلى کارنگ در کتاب تاتى و هرزني علت دگرگشت زبان آذرى را از قرن‌هاى ۱۱ و ۱۲ هجرى به بعد به ترکى چنين تحليل کرده است: پس از روى کار آمدن صفويه و ترويج ترکى به وسيله آنان و قتل‌عام‌هاى متوالى مردم آذربايجان توسط ترکان متعصب عثمانى و در جنگ‌هاى متمادى با ايران، به تدريج زبان آذرى از شهرها و نقاط جنگ‌زده آذربايجان رخت بربست و فقط در نقاط دوردست باقى ماند که آن هم در نتيجه مرور زمان و مجبور بودن ساکنين آن نقاط به مراوده با شهرنشينان ترک زبان شده روى به ضعف و اضمحلال نهاد ولى هنوز باز روستاهايى هستند که به همين لهجه با نام تاتى و هرزنى تکلم مى‌کنند.
در سه قرن اخير که ترکى در آذربايجان رواج يافته، همواره زبان فارسى درى در آذربايجان رايج بوده و مکاتبات ادارى و درس مکاتب و مدارس و تأليف آثار ادبى به فارسى انجام مى‌شد و فارسى رسميت داشته است.
مذهب
بيشتر مردم استان آذربايجان شرقى مسلمان و پيرو مذهب شيعه اثنى عشرى هستند، در عين حال ساليان سال است که وجود اقليت مذهبى ارامنه مسيحى را در بافت اجتماعى خود پذيرفته و زندگى مسالمت‌آميز با آنان ادامه دارد. ارامنه اين استان بيشتر در شهر تبريز زندگى مى‌کنند.