Jumlah penduduk di provinsi ini adalah 4.448.873 jiwa dimana penduduk laki-laki sebanyak 2.213.608 jiwa dan penduduk perempuan sebanyak 2.235.265 jiwa (2007). [3] Sebagian besar penduduk beragama Kristen dengan persentase ± 89% (mayoritas Katolik), ± 9% Muslim, ± 0,2% Hindu atau Buddha dan ± 3% untuk lainnya. Nusa Tenggara Timur menjadi tempat perlindungan untuk kalangan Kristen di Indonesia yang menjauhkan diri dari konflik agama di Maluku dan Irian Jaya.
Tingkat pendaftaran sekolah menengah adalah 39% yang jauh dibawah rata-rata Indonesia, yaitu 80.49% tahun 2003/04 (menurut UNESCO). Minuman berupa air bersih, sanitasi dan kurangnya sarana kesehatan menyebabkan terjadinya kekurangan gizi anak (32%) dan kematian bayi (71 per 1000) juga lebih besar dari kebanyakan provinsi Indonesia lainnya.
