Численность населения района на 01.01.2012г., всего - 103789 чел., в т.ч. в Чайковском городском поселении - 82866чел. в сельских поселениях – 20923 чел. По численности населения город занимает четвёртое место в Пермском Крае, с включением населения подчинённых населённых пунктов третье место с цифрой в 103 905 человек. Приток населения из других регионов за 2010 год составил 1029 человек, при этом убыло в другие регионы 1254 человека. Однако, официальная цифра не даёт реальной картины: в Чайковский приезжают работать и соответственно проживать, не регистрируясь жители менее благополучных близлежащих южных районов Пермского Края и Удмуртии, так Чайковский является одной из всего четырёх территорий края, для которой характерно прибытие молодёжи.

В 1955 году население посёлка гидростроителей составляло около 10 000 человек, быстрое промышленное развитие города вызвало рост численности населения, так в 1962 году насчитывалось 25 000 человек, в 1989 году уже 85 800 человек. В те годы Чайковский имел один из самых высоких в Пермском крае показатель естественного прироста населения. Пик был достигнут в 2001 году, когда население города составляло 90 200 человек, и это была максимальная цифра населения до 2010 года. В 1989 году налицо был высокий удельный вес лиц трудоспособного возраста (58,4 %), низкий — лиц старше трудоспособного возраста (13,7 %), детей и подростков (27,9 %), на 2007 год численность трудоспособного населения составляет 64,7 %, детей и подростков 18,2 %, лиц старше трудоспособного возраста 17,1 %. Численность молодёжи в возрасте от 14 до 30 лет составила 29 703 человека.

Численность населения города Чайковского по годам (тыс. чел.)
196512,8197970,3199689,7200584,8
196733,0198273,0199889,9200684,1
197048,0198680,0200090,1200783,5
197357,0198985,8200190,2200882,9
197665,0199288,4200386,7201082,9

Демографическая ситуация в городе имеет склонность к улучшению. Повышается смертность в связи с естественным старением населения, так в 1999 году на 1000 человек населения умирало 10,8 человек, в 2001 — 13,5 человек, в 2003 — 13,4 человека, в 2005 — 13,7 человек, но при этом имеется тенденция к увеличению рождаемости — от 10 человек на 1000 человек в 1999 году, до 12,5 человек в 2003 году. В 2009 году впервые за много лет наблюдался естественный прирост населения. Признаётся что Чайковский — город с относительно благополучной демографической ситуацией.

В национальном составе — преобладание русских (около 85 %). Из других национальностей по численности выделяются татары, удмурты, башкиры, украинцы.

Доля лиц с высшим образованием в Чайковском районе (учитывая сельские поселения) составляет 12 %.

По конфессиональному составу религиозные люди в Чайковском в основном относятся к православным. В городе имеется три православных храма и несколько часовен. Особый интерес вызывает построенный в 2007 году в византийском стиле Храм Святого Великомученика Георгия Победоносца.

Имеется небольшая старообрядческая община, относящаяся к Белокриницкому согласию.

Татарское и башкирское население города исповедуют ислам, в городе имеется мечеть.

Часть религиозных жителей города являются евангельскими христианами-баптистами, в городе существует храм евангелистов. Также есть община Свидетелей Иеговы.

Иные религии в городе более или менее заметно не представлены.