По итогам переписи-2009 численность населения Северо-Казахстанской области составила 596 535 человек

За межпереписной период численность населения области сократилась на 129 445 человек, убыль численности населения по сравнению с предыдущей переписью 1999 года составила 17,8%.

Численность городского населения региона составила 237 436 человек, сельского — 359 099 человек. При этом, численность городского населения сократилась на 37 308 человек, или на 13,6%, сельского — на 92 137 человек, или на 20,4%. Доля городского населения в области составила 39,8%, сельского — 60,2%, в 1999 году их соотношение составляло 37, 8% и 62,2%, соответственно.

Численность мужчин составила 283 894 человека, женщин — 312 641 человек. Численность мужчин по сравнению с предыдущей переписью уменьшилась на 19,0% (66 386 человек), численность женщин уменьшилась на 16,8% (63 059 человек). Соотношение численности мужчин и женщин сложилось с перевесом доли женского населения над мужским (52,4% и 47,6%, соответственно). По переписи населения 2009 года на каждую тысячу женщин приходилось 908 мужчин.

Изменение численности отдельных этносов за межпереписной период характеризуется следующими данными: численность таджиков увеличилась- в 1,7 раза, составив 419 человек; узбеков — на 26,4% (407 человек); азербайджанцев — на 7,3% (1 564 человека). Сократилась численность казахов на 7,5% и составила 198 641 человек, русских — на 16,8% (300 849 человек), украинцев — на 36,5% (29 817 человек), немцев — в 2 раза (20 800 человек), поляков — на 25,5% (13 976 человек), татар — на 20,9% (13 024 человека).

В общей численности населения в области 592 157 человек — граждане Республики Казахстан (99,3% всего населения области), 3 482 (0,6%) — граждане других государств и 896 человек (0,1% — без гражданства).

В Северо-Казахстанской области указали вероисповедание: ислам — 210 605 человек, или 35,3% от общей численности населения, христианство — 351 339 (58,9%), иудаизм — 202 (0,003%), буддизм — 90 (0,003%), другое — 1 494 (0,003%). Неверующими назвались 28 615 человек (4,8%) и отказались указать вероисповедание 4 190 человек (0,7%).

Численность населения республики на 1 октября 2010 года, по оперативным данным с учетом переписи населения 2009 года, составила 16 млн. 372, 4 тыс. человек, в том числе Северо-Казахстанской области — 589,8 тыс. человек.