Conform recensământului efectuat în 2011, populația comunei Vadu Moldovei se ridică la 3.993 de locuitori, în scădere față de recensământul anterior din 2002, când se înregistraseră 4.680 de locuitori. Majoritatea locuitorilor sunt români (97,72%). Pentru 1,95% din populație, apartenența etnică nu este cunoscută. Structura pe sexe a populației comunei este echilibrată, în anul 2020, conform datelor oferite de Institutul Național de Statistică, din numărul total al locuitorilor de 4.477: 2.191 persoane (48,94%) sunt bărbați și 2.286 (51,06%) sunt femei. Din analiza datelor furnizate de INS, se observă faptul că ponderea copiilor sub 15 ani (5%) este mai apropiată de cea a vârstnicilor peste 65 de ani (21%), ceea ce confirmă procesul de îmbătrânire demografică. Numărul copiilor sub 15 ani este relativ redus, indicând astfel un grad de natalitate în scădere.
Din punct de vedere confesional, majoritatea locuitorilor sunt ortodocși (94,09%), cu o minoritate de adventiști de ziua a șaptea (1,8%). Pentru 1,95% din populație, nu este cunoscută apartenența confesională.
