Según las cifras oficiales disponibles de principios del siglo XXI la población era 96% musulmana (70% de los cuales eran chiítas y 30% eran sunitas). Sin embargo, se cree que el porcentaje de aquellos que son practicantes activos de la fe es mucho más bajo. La identidad religiosa dentro del país tiende a basarse principalmente en la cultura y la etnicidad. Debido a la influencia persa en Azerbaiyán, la mayoría de los azerbaiyanos son chiítas, a pesar de que todos los otros grupos turcos de la antigua Unión Soviética son musulmanes sunitas.

El Islam (tanto chiíta como sunita), el ortodoxo ruso y el judaísmo se consideran religiones tradicionales del país. La mayoría de los cristianos viven en las áreas urbanas de Bakú y Sumgait. Hay pequeñas comunidades de luteranos evangélicos, judíos, católicos romanos, bautistas, molokanos (una rama más antigua de los ortodoxos rusos), adventistas del séptimo día, bahá’ís, musulmanes wahabistas, testigos de Jehová y Hare Krishnas.

La constitución establece específicamente que las personas de todas las religiones pueden elegir y practicar su religión sin restricciones. Existen disposiciones legales que permiten al gobierno regular a los grupos religiosos. Todos los grupos religiosos deben estar registrados en el gobierno. Los musulmanes que se convierten a creencias no musulmanas a menudo enfrentan discriminación social e incluso hostilidades.