ไทย
กลุ่มชาติพันธุ์ไทยที่อยู่ในนครราชสีมาเรียกอีกอย่างว่า ไทยโคราช เป็นคนกลุ่มใหญ่ที่สุดในจังหวัดนครราชสีมา คนกลุ่มนี้ใช้ภาษาเหมือนไทยในส่วนกลาง เพียงแต่เสียงวรรณยุกต์เพี้ยนไปบ้าง และมีคำศัพท์สำนวนบางอย่างที่มีลักษณะเป็นของตนเอง เดิมถิ่นนี้ชาวพื้นเมืองเป็นละว้า ชาวไทยได้อพยพเข้ามาอยู่อาศัย สมัยกรุงศรีอยุธยา พระเจ้าอู่ทองให้ขุนหลวงพะงั่วยกกองทัพมารวบรวมดินแดนแถบนี้เข้ากับกรุงศรีอยุธยา พระเจ้าอู่ทองโปรดฯ ให้กองทหารอยุธยาตั้งด่านอยู่ประจำ และส่งช่างชาวอยุธยามาก่อสร้างบ้านเรือนและวัดวาอารามเป็นอันมาก ชาวไทยอยุธยาได้อพยพเข้ามาอยู่อาศัยเพิ่มขึ้นในสมัยสมเด็จพระนารายณ์มหาราช และได้อพยพมาอยู่นครราชสีมาอีกระลอกหนึ่งคือ คราวเสียกรุงครั้งที่ 2 โดยมีชาวไทยชายฝั่งทะเลภาคตะวันออกได้อพยพเข้ามาเพิ่มด้วย ชาวไทยกลุ่มนี้และชาวไทยพื้นเมืองเดิม (เข้าใจว่าเป็นชาวสยามลุ่มน้ำมูล (ไท-เสียม) อาจมีเขมรและมอญปนอยู่ด้วย) สืบเชื้อสายเป็นชาวไทยโคราชและรักษาขนบธรรมเนียมประเพณีสืบทอดกันมากลุ่มไทยโคราชเป็นกลุ่มที่แสดงเอกลักษณ์ของเมืองนครราชสีมา เพราะสำเนียงแตกต่างจากกลุ่มอื่น เป็นกลุ่มที่พูดภาษาไทยโคราชซึ่งคล้ายคลึงภาษาไทยกลางแต่สำเนียงเพี้ยน เหน่อ ห้วนสั่น เกิ่นเสียง มีคำไทยลาว (อีสาน) ปะปนบ้างเล็กน้อย ชาวไทยโคราชแต่งกายแบบไทยภาคกลาง รับประทานข้าวเจ้า อาหารทั่วไปคล้ายคลึงภาคกลาง ขนบธรรมเนียม ประเพณี และวัฒนธรรมคล้ายไทยภาคกลาง ปัจจุบัน กลุ่มไทยโคราชอาศัยอยู่ในทุกอำเภอในจังหวัดนครราชสีมา ยกเว้นบางอำเภอที่มีชาวไทยลาวมากกว่า (อำเภอบัวใหญ่ ปักธงชัย และสูงเนิน) และยังพบชาวไทยโคราชในบางส่วนของจังหวัดสระบุรี จังหวัดลพบุรี จังหวัดชัยภูมิ (อำเภอบำเหน็จณรงค์และจัตุรัส) และจังหวัดบุรีรัมย์ (อำเภอเมืองบุรีรัมย์ นางรอง และละหานทราย
ลาว
ลาว (ลาวเวียง ไทยลาว หรือไทยอีสาน) เป็นกลุ่มหนึ่งที่มีจำนวนประชากรมากรองจากกลุ่มไทยโคราช แต่อพยพเข้ามาทีหลัง อาศัยอยู่มากในบางอำเภอของจังหวัดนครราชสีมา เช่น อำเภอบัวใหญ่ ปักธงชัย สูงเนิน และบางส่วนของอำเภอประทาย ห้วยแถลง ชุมพวง และสีคิ้ว เป็นต้น ไทยอีสานพูดภาษาอีสานและมีขนบธรรมเนียมประเพณีเหมือนชาวอีสานทั่วไป กลุ่มไทยอีสานอพยพเข้ามาอยู่ในจังหวัดนครราชสีมาหลายรุ่น ส่วนใหญ่อพยพเข้ามาอยู่สมัยสงครามปราบปรามเมืองเวียงจันทน์ สมัยธนบุรี มีการกวาดต้อนครอบครัวลาวเข้ามาอยู่ในหัวเมืองชั้นใน และอพยพเข้ามาโดยสมัครใจเพิ่มขึ้นในระยะ
ส่วย
ส่วย หรือ ข่า เป็นชนพื้นเมืองของหัวเมืองเขมรป่าดงและเมืองนครราชสีมา พูดภาษาตระกูลมอญ-เขมร ได้อยู่ในพื้นที่นี้ก่อนที่คนไทยจะเข้ามามีอิทธิพลเหนือดินแดนบริเวณลุ่มแม่น้ำมูลตอนบน เมื่อปี พ.ศ. 2362 เจ้าเมืองนครราชสีมา (ทองอินทร์) ตีข่าได้ แล้วนำมายังเมืองนครราชสีมา ภาษาส่วย เป็นภาษาของชาวส่วยที่อพยพมาจากจังหวัดสุรินทร์ จังหวัดศรีสะเกษ และจังหัดบุรีรัมย์ ที่มาตั้งหลักแหล่งอยู่ที่ ตำบลห้วยแถลง อำเภอห้วยแถลง ปัจจุบันมีเฉพาะผู้ที่อายุเกิน 40 ปีขึ้นไป ที่ยังคงใช้ภาษาส่วยในกลุ่มของตนเอง นอกจากนั้นจะใช้ภาษาไทยโคราชเป็นพื้น
มอญ
จากการสำรวจสำมะโนประชากรของจังหวัดนครราชสีมา เมื่อปี พ.ศ. 2446 ในสมัยรัชกาลที่ 5 พบว่า มีชาวมอญอยู่จำนวน 2,249 คน จากจำนวนประชากรของนครราชสีมา 402,668 คน ชาวมอญอพยพเข้ามาอยู่บริเวณเมืองนครราชสีมา ตั้งแต่ปี พ.ศ. 2318 ในสมัยกรุงธนบุรี สมเด็จพระเจ้าตากสินมหาราช พระราชทานครัวมอญที่อพยพเข้ามาสวามิภักดิ์ มีพระมหาโยธา (เจ่ง) เป็นหัวหน้า แบ่งให้พระยานครราชสีมานำขึ้นมาอยู่ที่เมืองนครราชสีมา ตั้งครัวมอญที่ลำพระเพลิง เขตอำเภอปักธงชัยที่บ้านพลับพลา อำเภอโชคชัย พระยาศรีราชรามัญผู้เป็นหัวหน้าพาญาติพี่น้องมาอยู่ในเมืองเป็นสายกองส่วยทอง ตั้งบ้านเรือนเรียกว่าบ้านมอญ เมื่อเกิดกบฎเจ้าอนุวงศ์ เมื่อปี พ.ศ. 2336 พระบาทสมเด็จพระนั่งเกล้าเจ้าอยู่หัวได้โปรดเกล้าฯ ให้เจ้าพระยามหาโยธา (ทอเรีย) คุมกองมอญมาสมทบมาร่วมรบกับกำลังฝ่ายไทย เมื่อเสร็จศึกแล้วพวกมอญเห็นเมืองปักธงชัยอุดมสมบูรณ์จึงมาตั้งถิ่นฐาน ปัจจุบันชาวมอญในนครราชสีมายังรักษาวัฒนธรรมประเพณีมอญไว้ เช่น ภาษา การไหว้ผี การเล่นสะบ้าในเขตบ้านท่าโพธิ บ้านสำราญเพลิง ตำบลนกออก อำเภอปักธงชัย ประกอบอาชีพทำนา ทำสวน ทำเครื่องปั้นดินเผา ภาษามอญจะใช้พูดในชาวไทยมอญที่อายุเกิน 60 ปีขึ้นไป คนรุ่นหลังจากนี้จะพูดภาษาไทยโคราชทั้งสิ้น
ไทยยวน
ไทยยวน หรือ ไทยโยนก เป็นเผ่าไทยในภาคเหนือของไทย ได้อพยพเข้ามาอยู่ที่อำเภอสีคิ้วสองทางด้วยกันคือ พวกแรกอพยพจากทางเหนือมาอยู่ที่อำเภอเสาไห้ จังหวัดสระบุรี ต่อมาเจ้าเมืองสระบุรีต้องการตั้งกองเลี้ยงโคนมที่เมืองนครจันทึก จึงได้แบ่งครอบครัวชาวไทยยวนจากอำเภอเสาไห้ไปอยู่ที่อำเภอสีคิ้ว ส่วนอีกพวกหนึ่งอพยพมาจากเวียงจันทน์ ชาวไทยยวนยังรักษาประเพณีและวัฒนธรรมแบบโยนกไว้ได้ดีมาก ภาษาไทยยวน ใช้พูดในหมู่ไทยยวนด้วยกันเองซึ่งมีอยู่ประมาณ 5,000 คน ในเขตอำเภอสีคิ้ว ในท้องที่ตำบลลาดบัวขาว ตำบลสีคิ้ว และตำบลบ้านหัน
ญัฮกุร
ญัฮกุร หรือ เนียะกุล เป็นชนกลุ่มน้อยที่อาศัยอยู่ตามไหล่เขาหรือเนินเขาเตี้ย ๆ บริเวณด้านในของที่ราบสูงโคราช ชาวบนอาจสืบเชื้อสายมาจากคนในสมัยทวารวดี อยู่ในบางหมู่บ้านของอำเภอปักธงชัย อำเภอครบุรี และอำเภอหนองบุนนาก ภาษาชาวบน เป็นภาษาตระกูลมอญ-เขมร ปัจจุบันชาวบนพูดภาษาชาวบนเฉพาะผู้ที่อายุเกิน 60 ปีขึ้นไป นอกจากนั้นใช้ภาษาไทยโคราช
นอกจากนี้ยังมีกลุ่ม ชาวจีน ชาวเวียดนาม และชาวแขก
