乌兰巴托常住人口143.5万人，人口密度为305人/平方千米，其中大多数为40岁以下的年轻人。占全国人口的38%，其中15岁以下的儿童占30.2%，15—59岁的成年人占64.5%，5.3%为60岁以上的老年人，人口中年轻人占绝大多数。乌兰巴托市民平均年龄非常轻，30岁以下的人口高达70%，有“世界上最年轻的城市”之名。

随着乌兰巴托的城市化建设和多元化开发使乌兰巴托以外的人口大量移近，人口不断增长。其中55%的人口生活在乌兰巴托市区，其余人口生活在乌兰巴托市区周围以及乌兰巴托郊区。乌兰巴托占地面积仅占全国总面积的0.5%，但是全国超过35%的人口生活在乌兰巴托。因乌兰巴托社会保障较高的因素，蒙古国各省市的人口大量移进乌兰巴托。已建设的住宅远远满足不了乌兰巴托人的需求，所以面临着一系列的住宅楼盘开发问题。

在乌兰巴托市居住着许多民族和种族，其中喀尔喀蒙古人占88%，哈萨克人占2%，杜尔伯特人占1.5%。此外，还有巴亚特、达里岗嘎、乌梁海、扎格钦、达尔哈德、图尔古特、乌格勤德、乌干图等种族。