بلغ عدد سكان مدينة بانياس 18,600 نسمة حسب تقدير سنة 1975، ثم ارتفع حتى وَصَلَ 28,623 نسمة بحلول سنة 1995.[4] وفق تعداد سكان الجمهورية العربية السورية لسنة 2004 كان عدد سكان المدينة 41,632 نسمة ضمن 8,680 أسرة، منهم 21,094 من الذكور و20,538 من الإناث.[58] وصل العدد بحسب تقدير سنة 2008 حتى نحو 42,000 نسمة،[59] ثم حتى 45,722 نسمة في سنة 2009،[60] وقد بلغ عدد سكان المدينة مع ريفها (كامل منطقة بانياس) 149,494 نسمة حسب إحصاء سنة 2010.[61] يعود الازدياد السكانيّ المطّرد في مدينة بانياس إلى عاملين أساسيَّين، الأول هو النموّ السكاني الطبيعي المرتفع، والثاني هو الهجرة الكثيفة من ريف المدينة إليها، إذ تُقدَّر أعداد المهاجرين من ريف بانياس إلى المدينة بنحو 12,000 نسمة حتى سنة 1995، أي نحو 45% من مُجمَل سكان المدينة آنذاك،[4] ووُظِّف الكثير من هؤلاء في الوظائف الحكومية ومنشأتي مصفاة النفط والمحطة الحرارية.[61] كما يزداد عدد سكّان المدينة بنسبة 20% في فصل الصيف نتيجة توافد السيّاح إليها.[60]
تمتاز المدينة بخليط سكاني طائفي من المسلمين السنة والمسيحيين والعلويين.[59] لم يفد العلويون إلى بانياس إلا بدءاً من النصف الثاني للقرن العشرين، منذ تولّي حزب البعث السوري السّلطة في البلاد، لكن وخلال العقود الخمسة من حكم البعث[14] نشأت حركة هجرة كبيرةٍ جداً من ريف المدينة - ذي الأغلبية العلوية - نحوها، فارتفعت أعدادهم بسرعة،[4][62] ونزلوا أحياءً خاصَّةً بهم أبرزها حي القصور[14]إضافةً إلى أحياء المروج والقوز وحريصون،[35] وبشكل عامٍّ يتركَّز العلويون في أحياء وضواحي المدينة الجديدة، بينما يتواجد السنة والمسيحيون من السكان القدماء في المناطق القديمة والمركزية.[62] أعداد المسيحيّين بالمدينة اليوم منخفضة،[35] وأما السنّة والعلويون فقد باتت نسبهم متقاربة، وتختلف التّقديرات في أيُّهما له الغلبة.[59][62][35] وعند جمع المدينة مع ريفها فإنّ الغلبة تصبح للعلويّين، الذين لا تقلّ نسبتهم في المنطقة عن 60%،[14] إلا أنّ هناك ثماني قرى سنية في ريف بانياس مستثناة من ذلك، هي المرقب والبيضا والعديمة وبيت جناد وعلقين وبساتين إسلام وبساتين النجار وعين الخريبة.[35]