回族是大厂回族自治县实行民族区域自治的主体民族，大多是明朝永乐年间(1403-1424年)随明成祖朱棣迁都北京而自南京一带迁来;清军入关时有回民自关外迁入;民国年间有回民从沧州迁来;建国后有京津地区回族青年因支援建设或上山下乡而定居于此。

21世纪初，大厂县回有纯回民村20个，另有10多个汉族村庄有少数回民杂居。2012年，大厂县有回族人口26001人，占总人口的21.0%，是河北省回族主要聚居区之一。此外大厂县还有满族、壮族、维吾尔族、蒙古族、朝鲜族、傣族、苗族、锡伯族等少数民族。