2000 की जनगणना के अनुसार, शहर की जनसंख्या 596,974 थी। 2000 के रूप में, 232188 घर थे और 135133 परिवार शहर में रह रहे थे। जनसंख्या घनत्व 2,399.5/km² (6,214.3 प्रति वर्ग मील) है। 1,001.7/km² (2,594.4 प्रति वर्ग मील) के एक औसत घनत्व के साथ वहां 249,225 आवास इकाइयां हैं। 

वहां कुल 232,188 परिवार थे जिनमें से 30.5% के बच्चे 18 वर्ष से कम आयु के उनके साथ रहते हैं, 32.2% विवाहित जोड़े हैं जो साथ रहते हैं, 21.1% में महिला बिना पति के अकेली रहने वाली हैं और 41.8% बिना परिवारों के हैं। सभी घरों के 33.5% में अकेले रहने वाले व्यक्ति 9.5% हैं और उनके साथ 65 वर्ष या उससे अधिक उम्र वाले एकल व्यक्ति रहते हैं। घरों का औसत आकार 2.50 है तथा परिवार का औसत आकार 3.25 है।

2000 की जनगणना के अनुसार, मिल्वौकी में कम से कम 1408 समान-लिंगी घर थे, जो शहर के सभी घरों का 0.6% थे। हालांकि यह संख्या अन्य शहरों जैसे मिनिआपोलिस और शिकागो से कम है, मिल्वौकी को LGBT समुदाय के प्रति अपनी आम तौर पर स्वीकार करने के दृष्टिकोण के लिए जाना जाता है। परिणामस्वरूप, कई समलैंगिक समुदाय पड़ोस में विकसित हो गए हैं, जैसे वाकर्स प्वाइंट, बे व्यू, हिस्टोरिक थर्ड वार्ड, रिवरवेस्ट और ईस्ट साइड. 2001 में, "गर्लफ्रेंडस" पत्रिका द्वारा मिल्वौकी को समलैंगिकों के लिए #1 शहर का नाम दिया। 

शहर की जनसंख्या में 18 साल से कम उम्र के 28.6%, 18 से 24 साल के 24,30.2%, 25-44 साल की उम्र के 18.1%, 45 से 64 के 10.9% और 10.9% वे लोग थे जो 65 वर्ष या इससे अधिक उम्र के थे। औसत उम्र 31 वर्ष है। प्रत्येक 100 महिलाओं पर 91.6 पुरुष हैं। 18 और उससे अधिक आयु वाली प्रत्येक 100 महिलाओं पर 87.2 पुरुष हैं।

शहर में एक घर की औसत आय $32,216 है और एक परिवार की औसत आय $37,879 है। महिलाओं की औसत आय $26,013 की तुलना में पुरुषों की औसत आय $32,244 है। शहर की प्रति व्यक्ति आय $16,181 है। जनसंख्या का 21.3% और परिवारों का 17.4% गरीबी रेखा के नीचे है। उच्च गरीबी दर के बावजूद, मिल्वौकी में किराए पर घर लेने वाले बढ़ती दर सामना कर रहे हैं, पिछले छह महीनों में 3% की एक औसत दर से.कुल जनसंख्या में से 18 वर्ष से कम आयु के लोगों के 31.6% तथा 65 वर्ष एवं उससे अधिक आयु के लोगों के 11.0% लोग गरीबी रेखा से नीचे रह रहे हैं। 2007 में 43% पर, पिट्सबर्ग, पेंसिल्वेनिया के बाद मिल्वौकी काले पुरुषों की बेरोजगारी के मामले में दूसरे स्थान पर है।

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