洛杉磯市區人口約410萬，其郊區與衛星城的大洛杉磯地區（Greater Los Angles Area）的總人口約為1600萬。
大量的移民使洛杉磯成為一個多民族、多種文化色彩的國際性城市，少數民族佔全市人口的一半左右，並擁有眾多移民社群，各色人種聚居的地區形成了各自的“城”，如巴西街，充滿了濃郁的巴西文化，每年3月的巴西狂歡節上都能看到巴西裔美華人在跳迷人的桑巴舞。洛杉磯也是美國華人的主要聚集地之一，約有40萬左右華人居住於此。而洛杉磯的別稱“羅省”，就是早期廣東華人移居的粵語音譯。而且洛杉磯市屬於洛杉磯縣（Los Angeles County）所以也有“省城”的意思。
天主教洛杉磯總主教領導著這個美國最大的總教區。2002年，在市中心北端建成了天使之後主教座堂（The Cathedral of Our Lady of the Angels）。
洛杉磯聖殿是世界上第二大耶穌基督末期聖徒教會的教堂，位於洛杉磯韋斯特伍德區（Westwood）的聖莫尼卡大道。它建於1956年，是加州第一座耶穌基督後期聖徒教會教堂。遊客中心對公眾開放，洛杉磯地區家庭歷史中心（Los Angeles Regional Family History Center）也對公眾開放。
1906年至1909年發生在洛杉磯的亞蘇撒街復興（Azusa Street Revival）是五旬節運動歷史上的里程碑。不久之後，基督新教基要派也是在洛杉磯得名並邁出了至關緊要的一步。1909年，洛杉磯聖經學院（B.I.O.L.A.，今拜奧拉大學，Biola University）出版並廣泛散發名為The Fundamentals的一套叢書，介紹對聖經傳統保守的解釋。“基督教基要主義”這一術語就得名於這套叢書。
在20世紀20年代年代，麥艾美（Aimee Semple McPherson，1890年- ）創立了繁榮的國際四方福音教會（International Church of the Foursquare Gospel），安吉利斯主教堂（Angelus Temple）向白人和黑人信徒都開放。1949年，葛培理牧師由於在洛杉磯舉辦了一場成功的奮興大會而成為名人。赫伯特·阿姆斯壯（Herbert W. Armstrong）創辦的普世神教會（耶和華環球教會，Worldwide Church of God）總部曾經設在帕薩迪納附近，則位於格倫代爾（Glendale）。吉恩·斯科特（Gene Scott）博士直到2005年去世，一直在市中心附近立足。大都會社群教會（Metropolitan Community Church）是一個以男女同性戀者為主要成員的基督徒團契，1968年由佩雷（Troy Perry）在洛杉磯創辦。
洛杉磯市區人口約410萬，其郊區與衛星城的大洛杉磯地區（Greater Los Angles Area）的總人口約為1600萬。
大量的移民使洛杉磯成為一個多民族、多種文化色彩的國際性城市，少數民族佔全市人口的一半左右，並擁有眾多移民社群，各色人種聚居的地區形成了各自的“城”，如巴西街，充滿了濃郁的巴西文化，每年3月的巴西狂歡節上都能看到巴西裔美華人在跳迷人的桑巴舞。洛杉磯也是美國華人的主要聚集地之一，約有40萬左右華人居住於此。而洛杉磯的別稱“羅省”，就是早期廣東華人移居的粵語音譯。而且洛杉磯市屬於洛杉磯縣（Los Angeles County）所以也有“省城”的意思。
但是不同種族混雜也使到洛杉磯和其他美國大城市一樣，面對強大的種族問題，1992年便發生了黑人對抗白人警察濫用警權的大暴亂。
年代 人口 增長率
1790 131 —
1800 315 —
1810 365 —
1820 650 —
1830 1,300 —
1840 2,240 —
1850 1,610 —
1860 4,385 172.4%
1870 5,728 30.6%
1880 11,183 95.2%
1890 50,395 350.6%
1900 102,479 103.4%
1910 319,198 211.5%
1920 576,673 80.7%
1930 1,238,048 114.7%
1940 1,504,277 21.5%
1950 1,970,358 31.0%
1960 2,479,015 25.8%
1970 2,816,061 13.6%
1980 2,966,850 5.4%
1990 3,485,398 17.5%
2000 3,694,820 6.0%
2006 3,849,378 4.2% 洛杉磯是世界上宗教團體種類最為繁多的城市之一。
許多種宗教在洛杉磯都擁有追隨者，其中各種基督教教派就超過100個。由於西班牙人、菲律賓人和愛爾蘭人數量眾多，羅馬天主教是洛杉磯最大的宗教團體。
天主教洛杉磯總主教領導著這個美國最大的總教區。2002年，在市中心北端建成了天使之後主教座堂（The Cathedral of Our Lady of the Angels）。
洛杉磯聖殿是世界上第二大耶穌基督末期聖徒教會的教堂，位於洛杉磯韋斯特伍德區（Westwood）的聖莫尼卡大道。它建於1956年，是加州第一座耶穌基督後期聖徒教會教堂。遊客中心對公眾開放，洛杉磯地區家庭歷史中心（Los Angeles Regional Family History Center）也對公眾開放。
洛杉磯擁有的猶太人的數量在美國各城市中居第二位，僅次於紐約。在該市各處有許多改革派、保守派、正統派的猶太會堂。大部分位於聖費爾南多谷（San Fernando）和西洛杉磯。
1906年至1909年發生在洛杉磯的亞蘇撒街復興（Azusa Street Revival）是五旬節運動歷史上的里程碑。不久之後，基督新教基要派也是在洛杉磯得名並邁出了至關緊要的一步。1909年，洛杉磯聖經學院（B.I.O.L.A.，今拜奧拉大學，Biola University）出版並廣泛散發名為The Fundamentals的一套叢書，介紹對聖經傳統保守的解釋。“基督教基要主義”這一術語就得名於這套叢書。
在20世紀20年代年代，麥艾美（Aimee Semple McPherson，1890年- ）創立了繁榮的國際四方福音教會（International Church of the Foursquare Gospel），安吉利斯主教堂（Angelus Temple）向白人和黑人信徒都開放。1949年，葛培理牧師由於在洛杉磯舉辦了一場成功的奮興大會而成為名人。赫伯特·阿姆斯壯（Herbert W. Armstrong）創辦的普世神教會（耶和華環球教會，Worldwide Church of God）總部曾經設在帕薩迪納附近，則位於格倫代爾（Glendale）。吉恩·斯科特（Gene Scott）博士直到2005年去世，一直在市中心附近立足。大都會社群教會（Metropolitan Community Church）是一個以男女同性戀者為主要成員的基督徒團契，1968年由佩雷（Troy Perry）在洛杉磯創辦。
由於洛杉磯擁有大量不同族裔的人口，這裡也就擁有了眾多的各種宗教信仰的組織，包括伊斯蘭教、佛教、印度教、瑣羅亞斯德教、錫克教、巴哈伊教、各種東正教、蘇菲派等等。例如，來自亞洲的移民成立了許多佛教社團，使得該市擁有世界上種類最多的佛教徒。洛杉磯擁有的佛教徒人數在美國城市中居第一位。該市有300多座佛教寺廟。