四子王旗是有着悠久历史的以蒙古族为自治民族，汉族人口居多数的少数民族聚居旗。除蒙古族外，境内还居住着回族、达斡尔族、满族、藏族、土族、布依族、东乡族、裕固族、瑶族、锡伯族10个少数民族。

一、蒙古族

旗境内蒙古族大部源于元太祖成吉思汗胞弟哈布图哈萨尔第十五代孙脑音泰敖特根四个儿子的后裔。他们原率部游牧于呼伦贝尔草原，史称阿鲁蒙古。后金天聪年间（1627—1636年），脑音泰敖特根四子相继归附后金。崇德元年（1636年），清王朝赐封脑音泰敖特根三子鄂木布为达尔汗卓哩克图，俾统四子部落旗。顺治六年（1649年），晋封多罗郡王，世袭罔替。后因参加对明朝的战争迁来今旗境。清天聪八年（1634年），四子部落旗有正户2000户，约1万人口。

1949年，境内有蒙古族3762人，占全旗总人口的5.4%。1964年，第二次人口普查时，境内有蒙古族7539人，占全旗总人口的5.4%。15年内增加3777人。2004年，境内蒙古族人口达16 739人，占全旗总人口的8.17%。比1949年增加12 977人。主要分布在牧区11个苏木、农区巨巾号乡、大黑河乡、库伦图乡以及乌兰花镇。

二、汉族

清朝嘉庆年间（1796—1820年），有山西、绥远、土默特等地农民零星流入旗地开荒种地。到咸丰、同治时期（1851—1874年），迁入四子王旗境内的前山地区农民日益增多，并开始建房定居。光绪二十八年（1902年），随着大规模官办垦务，大片牧地被开垦，内地大批农民流入旗境定居。新中国成立初期，河北、山西、陕西北部和大青山以南的前山地区农民又先后自由迁居。20世纪60年代，因灾荒有河北、山西、山东、河南等省的移民流入定居。后又有上述地区的汉民投亲靠友迁入。汉族主要集中在11个农区乡、乌兰花镇、乌兰牧场和工矿企事业单位。

1949年，境内汉族人口65 542人，占全旗总人口的94.3%。1964年，第二次人口普查时汉族人口131 091人，占全旗总人口的93.98%。15年内增加65 549人。2002年，全旗汉族人口达185 828人，占全旗总人口的91.33%。比1949年增加120 282人。2004年，全旗汉族人口达186 288人，占全旗总人口的90.87%，比1949年增加120 742人。

三、回族

清朝嘉庆年间（1796—1820年），河北、宁夏等地的少数回民逃荒到旗境开荒种地维持生计。随后，呼和浩特等邻近地区的回民也陆续迁往旗境，多数种地、以劳为生。在乌兰花定居的少数回民以经商或经营饮食业为主，境内回族人口逐渐增多。新中国成立初，境内回族人口200余人，到1964年第二次人口普查，全旗有回族人口达711人。2002年，全旗有回族人口823人，比1949年增加600余人。主要聚居在乌兰花镇、大黑河乡。2004年，全旗回族人口899人，比1949年增加710余人。民国15年（1926年），在回族较集中的乌兰花镇建起了40平方米的土木结构的清真寺，民国25年（1936年）扩建。1990年，重新维修扩建。

四、满族

旗境内满族居民，多数为新中国成立初期由呼和浩特、察哈尔右翼中旗迁入定居的。主要聚居在乌兰花镇、供济堂乡、白音朝克图苏木、江岸苏木。1949年，全旗有满族人口7人。1964年，第二次人口普查时增到105人。2004年，全旗满族人口967人。比1965年增加855人。

五、其他民族

其他民族绝大多数是新中国成立后，因工作需要从外地调来或学校毕业后工作分配以及婚配到该旗的。2004年，境内有达斡尔族、土族、布依族、东乡族、藏族、裕固族、锡伯族共68人。