Bitlis'in nüfusu 2023 yılı itibariyle 350.994'tür. Bu nüfusun %51,61'i erkek ve %48,39'u kadındır. Bitlis'te yaşayan 181.813 erkek ve 170.464 kadın bulunmaktadır. Bitlis'te yaşayan erkeklerin sayısı, kadınların sayısından yaklaşık 11.349 kişi daha fazladır. Bitlis'te yaşayan erkeklerin ve kadınların yaş ortalaması sırasıyla 33,7 ve 34,2'dir. Bitlis'te yaşayan erkeklerin ve kadınların eğitim düzeyleri sırasıyla %91,7 ve %88,8'dir. Bitlis'te yaşayan erkeklerin ve kadınların işsizlik oranları sırasıyla %6,1 ve %7,2'dir.
Türkiye İstatistik Kurumu'nun (TÜİK) 2023 yılı nüfus sayımına göre Bitlis'in nüfusu 350.994'tür. Bu nüfusun %65,1'i şehirlerde yaşamaktadır. Bitlis'in yüzölçümü 8.294 km²'dir. Bitlis'in en kalabalık ilçesi Tatvan'dır. Tatvan'ın nüfusu 133.211'dir. Bitlis'in diğer ilçelerinin nüfusları ise şöyledir:
Adilcevaz nüfusu 61.789, Ahlat nüfusu 53.731, Güroymak nüfusu 28.409, Hizan nüfusu 22.070, Bitlis Merkez nüfusu 87.063, Mutki nüfusu 17.917 dır.
Bitlis, Doğu Anadolu Bölgesi'nin en kalabalık illerinden biridir. Bitlis'in nüfusu, 2022 yılına göre %1,5 artmıştır. Bitlis'in nüfusunun artmasının nedenleri arasında, doğum oranındaki artış ve göç yer almaktadır.
Bitlis'in nüfusu son yıllarda artmaktadır. Bitlis'in nüfusu 2019 yılında 337.743, 2020 yılında 343.928, 2021 yılında 348.539 ve 2022 yılında 351.658 olarak kaydedilmiştir. Bitlis'in nüfusu ilin doğal güzellikleri, tarihi ve kültürel zenginlikleri ve turizm potansiyeli nedeniyle artmaktadır.