| Historická populace |
| Sčítání lidu | Pop. | | %± |
| 1790 | 9,921 | | - |
| 1800 | 11,449 | | 15.4% |
| 1810 | 12,323 | | 7.6% |
| 1820 | 12,913 | | 4.8% |
| 1830 | 14,637 | | 13.4% |
| 1840 | 9,125 | | -37.7% |
| 1850 | 10,067 | | 10.3% |
| 1860 | 10,851 | | 7.8% |
| 1870 | 10,396 | | -4.2% |
| 1880 | 13,052 | | 25.5% |
| 1890 | 12,814 | | -1.8% |
| 1900 | 12,571 | | -1.9% |
| 1910 | 13,486 | | 7.3% |
| 1920 | 13,320 | | -1.2% |
| 1930 | 12,070 | | -9.4% |
| 1940 | 12,649 | | 4.8% |
| 1950 | 12,755 | | 0.8% |
| 1960 | 12,900 | | 1.1% |
| 1970 | 13,792 | | 6.9% |
| 1980 | 18,063 | | 31.0% |
| 1990 | 21,421 | | 18.6% |
| 2000 | 25,881 | | 20.8% |
| 2010 | 33,481 | | 29.4% |
| Odhadovaný rok 2015 | 35,385 | | 5.7% |
| Decenální sčítání lidu v USA1790-1960 1900-19901990-2000 2010-2013 |
Při sčítání lidu v roce 2010 žilo v okrese 33 481 osob, 12 895 domácností (14 616 bytových jednotek) a 9 342 rodin. Od sčítání lidu v roce 2000 došlo v okrese k nárůstu počtu obyvatel o 29 %, tj. o 7 600 osob. Tím se okres Louisa vyrovnal 11. nejrychleji rostoucímu okresu ve státě a jednomu z nejrychleji rostoucích mimo Severní Virginii. Rasové složení okresu bylo následující: 82,4 % bělochů, 12,7 % černochů nebo Afroameričanů, 0,3 % původních obyvatel, 0,7 % Asiatů, 0,01 % obyvatel tichomořských ostrovů, 1,4 % příslušníků jiných ras a 2,4 % příslušníků dvou nebo více ras. K hispánské nebo latinskoamerické národnosti jakékoli rasy se hlásilo 3,4 % obyvatel.
Z 12 895 domácností žilo 27,8 % s dětmi mladšími 18 let, 56,8 % tvořily manželské páry žijící společně, 10,9 % domácností tvořily ženy bez přítomnosti manžela a 27,6 % domácností tvořily nerodinné domácnosti. Z celkového počtu domácností žila ve 32,6 % domácností osoba starší 65 let. Průměrná velikost domácnosti byla 2,55 a průměrná velikost rodiny byla 2,97 osoby.
Věkové rozložení obyvatel okresu bylo 22,9 % mladších 18 let, 6,7 % ve věku 18 až 24 let, 10,7 % ve věku 25 až 44 let, 28,5 % ve věku 45 až 64 let a 18,1 % ve věku 65 let a více. Medián věku byl 42,6 roku. Na 100 žen připadalo 96 mužů.
Mediánový příjem domácnosti v okrese v roce 2010 činil 56 837 USD a mediánový příjem rodiny 65 195 USD. Příjem na hlavu v okrese činil 26 820 USD a přibližně 11,5 % obyvatel se nacházelo pod hranicí chudoby. Okres Orange měl 9. nejdelší průměrnou dobu dojížďky do zaměstnání (37 minut) ze 132 dotazovaných obcí ve Virginii. Průměrná hodnota domů činila 238 500 dolarů.