Итоги Всероссийской переписи населения 2020 года показали, что по состоянию на 1 октября 2021 года на территории области проживало 2308,8 тыс. человек постоянного населения, в том числе 1066,2 тыс. мужчин и 1242,6 тыс. женщин. Сохранилось характерное для населения области значительное превышение численности женщин над численностью мужчин, которое составило 176,4 тыс. человек против 202,6 тыс. человек по данным ВПН 2010 года, что связано с высокой преждевременной смертностью мужчин трудоспособных возрастов. Женщины преобладали во всех городах и районах области, за исключением Богучарского муниципального района (49,8% женщин). Наиболее высокий удельный вес женщин (55,0–56,0% от общего числа жителей) отмечен в г. Новохопёрске, рп Новохопёрском, рп Ольховатке, рп Панино, рп Подгоренском, рп Таловой, рп Хохольском.
По данным ВПН 2020 года, на 1000 мужчин приходилось 1166 женщин, ВПН 2010 года – 1190.
За межпереписной период заметные изменения произошли в возрастном составе населения. Средний возраст жителей области увеличился на 1,5 года и составил 43 года, что свидетельствует об общем старении населения. Для мужчин этот показатель равен 40,3 года, для женщин – 45,4 года.
Возрастная структура населения также изменилась. Численность населения моложе трудоспособного возраста увеличилась на 13,9 тыс. человек (на 4,3%), в трудоспособном возрасте – сократилась на 77,3 тыс. человек (на 5,5%), а в возрасте старше трудоспособного – увеличилась на 36,8 тыс. человек (на 6,0%).
Число супружеских пар составило 513 тысяч (в 2010 году – 552 тыс.), из них незарегистрированных брачных союзов – 39,7 тысячи, или 7,7% от общего числа пар (в 2010 году – 56,4 тыс. пар и 10,2% соответственно).