在桃源这块“仙源乐土”上，生活着以汉族为主以及回族、维吾尔族、土家族、满族、侗族、壮族、瑶族等13个民族。其中维吾尔族和回族均在3000人以上。县内设有枫树、青林两上民族自治乡。史学家翦伯赞即出生于枫树乡。
桃源地处汉民族与少数民族的过渡地带，其民风民俗有其自己的特色。在饮食上，桃花源一带流行喝“擂茶”。相传东汉时伏波将军马援率兵南征到桃源时，士兵水土不服，瘟疫流行，民间献“五味汤”（即用茶叶、生姜、茱萸、绿豆和食盐研末熬汤），服后痊愈。擂茶即由此演变而来。
宗教方面，县内以信仰道教和伊斯兰教的信徒居多。桃花源自古以来就是我国的道教圣地之一，被道家称作三十六洞天里的“白马玄光之天”。明洪武初年，一支新疆维吾尔族、回族人在县内落籍，伊斯兰教随之传入。枫树乡建有清真寺。
桃源的地方戏剧独具特色。武陵戏是深受桃源人民喜爱的地方剧种。县里有专业的戏剧团。1979年该剧团作为湖南省唯一被选拔进京参加中华人民共和国成立30周年献礼演出的县级剧团，演出的现代戏《发霉的钞票》获全国演出二等奖和剧本创作奖。为了后继有人，近年来县委县政府拨专款成立了小演员班，使该剧团焕发出勃勃生机。傩戏被称为戏剧的“活化石”，桃源傩戏在民间仍广为流传并保留着原始的特色。2000年在桃源召开了国际傩戏研讨会，2002年还举行了全县傩戏会演。三阳港镇被誉为傩戏之乡。
民间流行舞龙、舞狮、尤以节日为盛。九溪乡一带流行的板龙灯，由木托组成，一人一节，一般长数十节，最长近百节，舞起来颇有气势。同时，县内有三棒鼓、渔鼓、老丝弦等民间曲艺流传，深受群众喜爱。
桃源历史悠久，文物古迹众多。离县城不远的采菱城是春秋晚期的遗址，为省级重点保护单位。桃花源不仅是风景名胜，也是文化古迹，遗有唐代以来众多大诗人如孟浩然、刘禹锡、李白等碑刻诗文及古建筑。是省级重点文物保护单位。“三阁三塔”、星子宫、马援石室等古迹遍布县内。