De fleste (90,5 %) av beboerne i Mexico by er romersk-katolske, noe som er høyere enn den nasjonale prosentandelen, selv om den har vært synkende de siste tiårene. Mange andre religioner og filosofier praktiseres også i byen: mange forskjellige typer protestantiske grupper, ulike typer jødiske samfunn, buddhistiske, muslimske og andre åndelige og filosofiske grupper, samt et økende antall ikke-religiøse.