Tbilisi on monikulttuurinen kaupunki, jossa asuu yli 100 etnistä ryhmää. Noin 89% väestöstä koostuu etnisiä georgialaisia, joilla on merkittäviä väestöryhmiä, kuten armenialaisia, venäläisiä ja azerbaidžanilaisia. Yllämainittujen ryhmien ohella Tbilisi on koti muille etnisille ryhmille, kuten osseteille, abhaaseille, ukrainalaisille, kreikkalaisille, saksalaisille, juutalaisille, estoneille, kurdeille, assyrialaisille ja jesideille ja muille. Yli 95% Tbilisin asukkaista harjoittaa kristillistä uskontoa (joista suurin on Georgian ortodoksikirkko).
Georgialaiset