Duschanbe ist heute mehrheitlich von ethnischen Tadschiken bewohnt, die im Jahr 2010 etwa 83 % der Stadtbevölkerung ausmachten. Weitere bedeutende Minderheiten sind die Usbeken (etwa 9 %) und Russen (etwa 5 %). Bis zur Unabhängigkeit des Landes und dem anschließenden tadschikischen Bürgerkrieg war Duschanbe weitaus multiethnischer als heute. Noch 1989 setzte sich die Stadtbevölkerung aus etwa 38 % Tadschiken, 33 % Russen, knapp 11 % Usbeken, je etwa 4 % Tataren und Ukrainern sowie 2 % Juden zusammen. 1959 lag der Anteil der Tadschiken in der Stadt sogar bei unter 20 Prozent. Insbesondere bedingt durch den Bürgerkrieg kam es in den 1990er Jahren zu einem massenhaften Exodus der nicht-tadschikischen Bevölkerungsgruppen im gesamten Land.