Według stanu z 31 grudnia 2024 roku w powiecie milickim zamieszkiwało 35 396 mieszkańców: 17 943 kobiety (50,7% ludności) i 17 453 mężczyzn (49,3%), czyli 1,2% ludności województwa dolnośląskiego. Gęstość zaludnienia w powiecie wyniosła 50 osób na km². Powiat milicki jest drugim najsłabiej zaludnionym powiatem w województwie; pod względem ludności zajął w 2024 roku 292. lokatę wśród 314 powiatów Polski.
Wskaźnik urbanizacji wyniósł 30,0%; w miastach w tym dniu mieszkało 10 606 osób, zaś na wsi 24 790 osób.
Historia thumb|Północna część powiatu w granicach Wielkopolski na mapie według Kodeksu dyplomatycznego Wielkopolski. Północna część ziem, na których leży powiat, w średniowieczu wchodziła w skład Wielkopolski. W okresie rozbicia dzielnicowego Polski dochodziło na tym obszarze do licznych przygranicznych konfliktów zbrojnych pomiędzy księstwami.
W wyniku aneksji południowe ziemie Wielkopolski przyłączone zostały do Śląska przez książąt śląskich.