Na Bali žije přibližně 3 miliony obyvatel, což tvoří 1,5 % národa celé Indonésie. Hlavními jazyky jsou balinéština, sasak a indonéština. Z náboženství převládá hinduismus.
Rozvrstvení obyvatelstva Bali se formovalo ve třech etapách. První vlna imigrantů proto-malajského původu přišla z Jávy a Kalimantanu v prehistorickém období. Druhá vlna probíhala během celého období Hindu a trvala několik let. Třetí a poslední vlna zaznamenávající zvýšený příchod obyvatel na Bali se datuje do 15. a 16. století. Tehdy ostrov Jáva konvertoval k islámu a aristokraté prchali na Bali, aby unikli vládě císařství Majapahit nedovolující svobodu náboženského vyznání.
Snoubením vlivu islámu a tradic původních obyvatel vznikla originální kultura známá především díky tanci, dramatu a sochařství. Tanečníci nosí pestré tradiční kostýmy a dodržují dokonale sladěné choreografie. Na hlavách žen často uvidíte bohatě zdobené čepce a koruny. Jejich ruce umně manipulují s vějíři rozličných barev a dotvářejí tak náladu celého vystoupení. Hudební produkce je ojedinělá hrou na nástroj zvaný gamelan. Gamelan spojuje funkce několika hudebních pomůcek. Zahrnuje xylofon, bubny, gongy, flétny z rákosu a strunný nástroj. Divadlo proslulo technikou Wayang kulit, neboli stínohrou. Pohyb loutek vyrobených z kůže a zpevněných miniaturními kousky dřeva vytváří za osvíceným plátnem unikátní podívanou.
Většina obyvatel Bali vyznává hinduistické náboženství, které významně ovlivnila prehinduistická mytologie. Balijská obdoba hinduismu Bali Aga vznikala před třetí imigrační vlnou a je zčásti založena na animismu. Tradiční život rámuje během roku několik obřadů. K životu patří i smrt. Pohřební obyčeje Balijců se liší od zbytku světa. Ceremonie, neboli Ngaben, usnadňuje nebožtíkovi cestu na onen svět. Příbuzní neuroní jedinou slzičku, protože jejich blízký pouze na moment odešel a brzy se s ním znovu shledají. Za každého zemřelého postaví rodina na pláži věžičku z papíru a dřeva. K životu patří ale i veselí. Každý rok putuje ostrovem karnevalový průvod alegorických vozů a roztodivných masek. Pravidelně v červenci létá nad pláží Sanur mnoho papírových draků. V rámci náboženského festivalu mají doručit zprávy hinduistickým božstvům. Na lunární nový rok připadá svátek Nyepi, den ticha. Obyvatelé ostrova věnují 24 hodin meditaci a půstu.