Население Хотимского района составляет 10 218 человек (на 1 января 2019 года). Всего в районе наряду с Хотимском насчитывается 93 сельских населённых пункта. По данным переписи 1999 года население района составляло 17 700 человек. 1989 — 18,6 тыс., 1979 — 19,4 тыс., 1959 — 25,9 тыс. человек.
В ходе переписи 2019 года 91,31% жителей района назвали себя белорусами, 5,68% — русскими, 0,71% — украинцами, 0,11% — поляками.
На 1 января 2019 года 18,3 % населения района были в возрасте моложе трудоспособного, 51,6 % — в трудоспособном возрасте, 30,1 % — в возрасте старше трудоспособного. Средние показатели по Могилёвской области — 17,6 %, 56,9 % и 25,5 % соответственно. 52 % населения составляли женщины, 48 % — мужчины (средние показатели по Могилёвской области — 52,9 % и 47,1 % соответственно, по Республике Беларусь — 53,4 % и 46,6 %).
Коэффициент рождаемости в районе в 2018 году составил 11,5 на 1000 человек, коэффициент смертности — 19,6 (в областном центре — 9,3 и 9,9 соответственно). Средние показатели рождаемости и смертности по Могилёвской области — 10,5 и 13,6 соответственно, по Республике Беларусь — 10,8 и 12,6 соответственно. По уровню смертности район занимает 4-е место в области, уступая Бобруйскому, Чаусскому и Дрибинскому районам.
