Juutalaisten maahanmuutto on ollut Israelin merkittävin väestökysymys sen perustamisesta lähtien. Vuonna 1948 Israelin juutalaisväestö oli noin 670 000. Seuraavana vuonna määrä kasvoi yli 1 000 000:een maahanmuuton seurauksena. Vuosina 1949-1997 maahan tuli noin 2 350 000 juutalaista maahanmuuttajaa; noin 700 000-750 000 juutalaista lähti maasta, vaikka osa palasi myöhemmin takaisin. Maahanmuuttajien kokonaismäärään sisältyy yli 320 000 neuvostojuutalaista, jotka tulivat Israeliin vuosina 1989-1991 ja jatkoivat saapumistaan noin 50 000 juutalaisen vuosivauhdilla seuraavan vuosikymmenen ajan. Lähes 28 000 etiopialaisjuutalaista muutti maahan vuosina 1990-1992, mikä lisäsi aiempaa 11 000 juutalaisen muuttoa vuosina 1984-1985; lisämuuton jälkeen etiopialaisjuutalaisia oli Israelissa lähes 150 000 vuonna 2020. Suurin osa juutalaisista juontaa juurensa Eurooppaan (mukaan lukien entinen Neuvostoliitto) ja Pohjois-Amerikkaan, vaikka osa on kotoisin myös Afrikasta (enimmäkseen Pohjois-Afrikasta), Aasiasta ja Lähi-idästä.
Yli puolet arabiväestöstä pakeni kodeistaan vuoden 1948 sodan aikana, ja heistä vain pieni osa sai palata vihollisuuksien päätyttyä. Juutalaisväestö on kasvanut sen jälkeen enemmän maahanmuuton kuin luonnollisen kasvun ansiosta, kun taas arabiväestö on kasvanut pääasiassa korkean syntyvyyden ansiosta, joka oli vuosikymmenien ajan selvästi korkeampi kuin Israelin juutalaisten keskuudessa, ja noin 66 000 asukkaan myötä Itä-Jerusalemissa, joka vallattiin Jordaniasta vuonna 1967 ja liitettiin myöhemmin Israeliin. Yleisesti ottaen väestö on nuorta, ja noin neljäsosa on 15-vuotiaita tai sitä nuorempia. Elinajanodote on maailman korkeimpia: naisilla noin 85 vuotta ja miehillä 81 vuotta.
