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胆囊癌虽然恶性程度高，但总体发病率低，2018年，全球约有219 000人被诊断出患有胆囊癌，占所有癌症诊断的1.2%。在不同国家、地区之间存在明显差异。目前尚缺乏较全面、系统的胆囊癌流行病学人群调查研究。既往全国肿瘤登记中心（National Central Cancer Registry，NCCR）和世界卫生组织（World Health Organization，WHO）发布的癌症发病率数据，均将胆囊癌及肝外胆管癌合并在一起进行统计。因此，许多文献提及的胆囊癌发病率，实际为胆囊癌及肝外胆管癌的总发病率。中华医学会外科学分会胆道外科学组在不同时期进行了多次全国多中心的胆囊癌发病率调查，在一定程度上反映了我国不同时期胆囊癌的流行病学特征。
胆囊癌的发病率具有明显的地域差异，可能归因于环境中各种化学物质的暴露程度、饮食种类、生活方式、医疗保健水平和区域遗传易感性、易致癌性的不同。我国胆囊癌发病率也随地理位置变化而不同，西北和东北地区发病率比长江以南地区高，农村比城市发病率高。
根据全球癌症登记系统（占世界人口的11%）的数据显示，胆囊癌往往在原住民中发病率很高。智利瓦尔迪维亚的马普切印第安人胆囊癌的发病率最高，其次是美国新墨西哥州的美洲印第安人。对于这些原住民，胆囊癌死亡率超过乳腺癌（8.7/10万）、子宫颈癌（8.0/10万）、胰腺癌（7.4/10万）和卵巢癌（7.3/10万）。即使那里的居民移民到国外，其发病率也高于当地的平均水平；我国尚无关于胆囊癌发病率族裔间差异的报道。
胆囊癌的流行病学也存在性别差异，女性发病率明显高于男性，可能与雌激素水平和妊娠次数有关。此外，女性胆囊癌患者雌激素与孕激素的共表达水平明显增加，进一步证明了胆囊癌发病的性别差异。但是，韩国胆囊癌的发病率男性较高，为8.1/10万，高于女性的5.6/10万。
几乎所有的流行病学资料均显示胆囊癌发病率随年龄增加呈上升趋势，纪念斯隆-凯特琳癌症中心（Memorial Sloan-Kettering Cancer Center）的数据表明，胆囊癌发病年龄中位数为67岁。美国国家癌症中心2010年的数据显示，随着年龄增长，胆囊癌的发病率从0.16/10万（20～49岁）上升到1.47/10万（50～64岁），再上升到4.91/10万（65～74岁），而75岁以上则为8.69/10万。这与胆囊癌的死亡率相对应，从0.08/10万（20～49岁）增加到0.77/10万（50～64岁）再增加到2.68/10万（65～74岁），死亡率最高的是75岁以上的人，为5.05/10万。从出生到74岁，胆囊癌的累积风险为0.26%（女性）、0.25%（男性）。
有研究显示，从事炼油、造纸、化工、制鞋及纺织等行业的人群中胆囊癌的发病率较高。各种环境暴露被认为会导致胆囊癌，特别是重金属的暴露，如镍和镉。1989—1998年，我国胆囊癌流行病学调查数据显示，罹患胆囊癌人群中农民占51%、工人占25%、干部占17%、其他占7%。但是，上述关于胆囊癌职业特征的研究的样本量较小，且没有相关研究进一步验证。因此，职业种类与胆囊癌的关系尚不明确。
有关原发性胆囊癌的发病与人群社会经济条件的相关性调查显示，大部分原发性胆囊癌患者来自低收入阶层和农村人群。这可能与其生活与医疗条件相对较差、不能及时接受胆囊切除术导致胆囊癌变有关。