Berdasarkan hasil pencacahan Sensus Penduduk 2020, jumlah penduduk Kabupaten Deiyai sementara adalah 99,091 jiwa, yang terdiri atas 52,617 orang laki-laki dan 46,474 penduduk perempuan.[https://sensus.bps.go.id/topik/tabular/sp2020/83/175968/0] Jika dilihat distribusi struktur umurnya, Penduduk Deiyai didominasi oleh Generasi Z (penduduk yang lahir tahun 1997-2012) sebesar 32,39%. Pada urutan kedua adalah Generasi Milenial (penduduk yang lahir tahun 1981-1996) sebesar 27,66%. Selanjutnya secara berurutan adalah penduduk Generasi X (penduduk yang lahir tahun 1965-1980) , Post Generasi Z (Penduduk yang lahir tahun 2013 sampai sekarang), Boomer (penduduk yang lahir tahun 1946-1964), dan Pre Boomer (penduduk yang lahir sebelum tahun 1945) masing-masing sebesar 18,82%, 14,07%, 6,66%, dan 0,40%. [https://sensus.bps.go.id/topik/tabular/sp2020/85/175968/0]
Kabupaten Deiyai merupakan kabupaten hasil pemekaran dari Kabupaten Paniai.
