Według spisu powszechnego z 2011 roku na Santorini na stałe zamieszkuje 15,550 osób, a średni wiek mieszkańców to 37 lat (dla całej Grecji wynosi on 44,4 lat). 12376 mieszkańców Santorini posiada obywatelstwo greckie, a pozostali (3174) są obcokrajowcami.
Liczba kobiet i mężczyzn jest prawie wyrównana. Santorini zamieszkuje o około 100 mężczyzn więcej niż kobiet. 6 488 mieszkańców Santorini to single, a 7 916 pozostaje w związku małżeńskim lub partnerskim. 670 osób to wdowy lub wdowcy, a 476 – osoby rozwiedzione.
Liczba gospodarstw domowych na Santorini wynosi 5862, a średnia liczebność gospodarstwa domowego (rodziny) wynosi 2,59 osoby.
Struktura wiekowa mieszkańców Santorini przedstawia się następująco:
| Wiek | Liczba mieszkańców |
| 0-9 lat | 1,914 |
| 10-19 lat | 1,668 |
| 20-29 lat | 2300 |
| 30-39 lat | 2,989 |
| 40-49 lat | 2,311 |
| 50-59 lat | 1,851 |
| 60-69 lat | 1,218 |
| 70+ lat | 1,299 |
Wśród mieszkańców Santorini 980 osób jest bezrobotnych (poszukujących pracy), a 6687 posiada stałe zatrudnienie. 2344 to uczniowie lub studenci, a 2026 to emeryci.
Mieszkańcy Santorini utrzymują się głównie z turystyki (znajdują zatrudnienie lub są właścicielami w hotelach, apartamentach, restauracjach, atrakcjach turystycznych). Ponadto dobrze rozwinięte gałęzie przemysłu na wyspie to rolnictwo oraz winiarstwo.
