Особенностью национального состава населения Николаевской области является его многонациональность. По данным Всеукраинской переписи населения, на территории области проживали представители свыше 100 национальностей и народностей. В национальном составе населения региона подавляющее большинство украинцев, численность которых составляла 1034,4 тысячи человек, или 81,9% от общей численности постоянного населения.
Языковой состав населения Николаевской области, по данным Всеукраинской переписи населения, характеризовался такими данными: украинский язык считали родным 69,2% населения региона, что на 5,0 процентного пункта больше, чем по данным переписи 1989 года.