Pennsylvanias befolkning i 2010 var på 12 702 379 innbyggere. Av disse var 6 838 440 (53,8 %) beregnet til å tilhøre en form for organisert religion. I henhold til Foreningen for religionsdataarkivene (ARDA) ved Pennsylvania State University, var de største religionene i Pennsylvania den katolske kirke med 3 503 028 tilhengere, den forente metodistkirke med 591 734 tilhengere, og den evangelisk-lutheranske kirke i Amerika med 501 974 tilhengere. Den tredje største religionsgruppen er den presbyterianske kirke med rundt 250 000 tilhengere og 1 011 menigheter. Den nest største protestantiske gruppen, United Church of Christ, har rundt 180 000 medlemmer og 627 menigheter. Pennsylvania var også sentrum for German Reformed Church. Bethlehem i Pennsylvania er et av hovedkvarterene til Brødremenigheten i Amerika. Pennsylvania har også en meget stor amishbefolkning, kun Ohio har flere. Mens Pennsylvania skylder mye av sin eksistens til kvekerne (offisielt kalt for Vennenes samfunn), og mye av den historiske karakter i delstaten er ideologisk befestet til kvekerne, men antallet praktiserende kvekere er i dag en liten minoritet.