Tỉnh Đồng Nai là địa bàn có thành phần dân tộc cộng cư khá đông đảo. Theo số liệu thống kê, có trên 30 dân tộc sinh sống ở đây qua nhiều thời kỳ lịch sử. Trước năm 1698, người Việt và người Hoa đã đến vùng đất Biên Hòa – Đồng Nai sinh sống nhưng không nhiều. Các cư dân được xem là bản địa là Chơro, Mạ, Kơho, Xtiêng.

Từ sau khi Thống suất Nguyễn Hữu Cảnh vâng lệnh chúa Nguyễn, kinh lược đến Nam Bộ năm 1698, ông đã sắp đặt bộ máy quản lý  hành chánh trên vùng đất này và chiêu mộ người dân từ miền Trung vào đây khai khẩn. Dân số Đồng Nai có sự phát triển ngày càng tăng với mức độ đẩy  mạnh chính sách  khai phá Nam Bộ của nhà Nguyễn, thể hiện qua việc tăng số làng, thôn, ấp và nâng cấp các đơn vị hành chánh cấp tổng, huyện.

Từ năm 1698 đến nay, có 5 đợt nhập cư lớn của các nguồn di dân đến Đồng Nai làm tăng dân số và thành phần dân cư. Đó là cuộc di dân từ các tỉnh miền Trung (vùng Ngũ Quảng) đến Đồng Nai theo chính sách khai khẩn của thời nhà Nguyễn; đợt mộ dân các tỉnh miền Bắc, miền Trung vào làm phu tại các đồn điền cao su trên địa bàn Đồng Nai những thập niên 30, 40 thế kỷ XX; đợt di dân đồng bào Công giáo miền Bắc sau Hiệp định Giơ – ne – vơ năm 1954; đợt di dân từ các vùng  thành thị ở miền Nam xây dựng vùng kinh tế mới tại Đồng Nai sau năm 1975; các đợt đồng bào các tỉnh phía Bắc theo kế hoạch nhà nước đến Đồng Nai xây dựng cuộc sống mới những thập niên cuối thế kỷ XX.

Ngoài ra các cuộc chuyển cư lớn trên, trong từng giai đoạn lịch sử, có một số trường hợp một bộ phân dân cư cũng khá đông đảo tìm đến Đồng Nai sinh sống với nhiều lý do, hoàn cảnh  khác nhau như tránh sự khủng bố của chính quyền Mỹ - Diệm,  hoặc chuyển theo chế độ chuyển đi của binh sĩ thời Mỹ Diệm (1954 – 1975); và nhiều trường hợp những nhóm cộng đồng dân cư chuyển đến tự do…Mỗi đợt di dân làm dân số ở Đồng Nai từng thời kỳ tăng đột biến; số di dân lên con số trên hàng vạn người mỗi đợt.

Một số tóm lược sau trong các nguồn tư liệu cho thấy tình hình phát triển dân số trên địa bàn Đồng Nai qua các mốc lịch sử: Huyện Phước Long (đất Biên Hòa xưa) có 5.532 người; năm 1808, trấn Biên Hòa, phủ Phước Long có 10.600 người; năm 1832 có 20.841 người; năm 1863 tỉnh Biên Hòa có 31.381 người; năm 1873 có 59.568 người; năm 1901 có 102.941 người, năm 1923 có 132.165 người; năm 1946 có 202.570 người, năm 1948 có 221.000 người; năm 1956 có 335.700 người, năm 1963 có 487.178 người, năm 1972 có 650.435 người; năm 1976 có 1.261 người; năm 1996 có 1.936.055 người và năm 2005 có 2.218.900 người. Tỉ lệ tính từ năm 2005 cho thấy 30,8% dân số sống đô thị, người Kinh chiếm 91,4% dân số; kế đến là người Hoa và các dân tộc khác. Dân tộc Chơro, Mạ, Xtiêng, Kơho được xem là các cư dân bản địa.

Dân số của tỉnh Đồng Nai năm 2009 là: 2.483.211  người. Hiện nay, tỉnh Đồng Nai có các dân tộc sinh sống xếp theo dân số từ cao đến thấp là: Việt (chiếm số đông đảo nhất), kế đến là người Hoa, Nùng, Tày, Chơro, Dao, Mường, Khơme, Chăm, Mạ, Stiêng, Thái, Kơho, Sán Dìu, Thổ và một số dân tộc khác như Hmông, Giarai, Ngái, Êđê, Bana, Hrê, Raglai, Bru Vân kiều, Giáy, Cơtu, GíeTriêng, Tà Ôi, Kháng, Xinh Mun, Chu ru, Lào, La Chí, La Ha, Phù Lá, Mảng, Bố Y, Si la, Pu péo…nhưng số lượng không đáng kể.