De fleste i Sør-Dakota oppgir å ha en gudstro, og nesten alle som bekjenner seg til en religion, er kristne. I 2010 mente flest av disse, 196 001 personer, å tilhøre hovedretningen innen amerikansk protestantisme, etterfulgt av katolisisme og evangelikalsk protestantisme, mens 337 348 personer ikke tilhørte noen bestemt trosretning. De største kirkesamfunnene var Den katolske kirke med 148 883 medlemmer, Den evangelisk-lutherske kirke i Amerika med 112 649, Metodistkirken med 36 020 og Missourisynoden med 30 487 medlemmer. Det er bare et lite antall som tilhører ikke-kristne trossamfunn.