Polatlı'nın nüfus yapısı 2000 yılı genel sayımı sonuçlarına göre, ilçe merkez nüfusu 79.992, Temelli Belediyesi nüfusu 4.066, köylerin nüfusu 32.342 ve ilçe toplam nüfusu 116.400 kişidir.

İçe merkez nüfusunda düzenli bir artış, köylerin nüfusunda ise önceki yıllar da azalış varken son sayımda bir artış gözlenmektedir. İlçenin toplam nüfusunda son on yılda % 15 civarında artış meydana gelmiştir. İlçe merkezinde 24.387, Temelli Belediyesinde 951, köylerde 8.515 ve ilçede toplam 33.853 hane bulunmaktadır. Buna göre bir haneye düşen ortalama nüfus 3,4 dür. İlçe nüfusunun mesleklere göre dağılımını gösterir kesin rakamlar bulunmamakla birlikte, nüfusun yaklaşık % 30'u tarımda, % 20 si öğrenci, % 15 i isçi-memur -emekli , % 15'i ticaret ve sanayi erbabı, geriye kalan kısmı yaşlı, çocuk, kadın ve işsizlerden oluşmuştur. Nüfusun % 49,85'i erkek, % 50,15'i kadındır.

Polatlı nüfusunu Değişik zamanlarda, çeşitli yörelerden bölgeye göç etmiş insanlar oluşturmaktadır; bu nedenle etnik yapıda farklılıklar mevcuttur. Söz konusu farklılık değişik etnik kökenli ailelerin birbirlerinden kız alıp vermeleri sayesinde yok olmak üzeredir. İlçede, yerli, Batı Trakya, Kafkasya, Karadeniz ve Doğu Anadolu kökenli aileler bir arada yaşamaktadır. Halkın tamamına yakını Müslüman'dır.