Депортирование ссыльных и спецпереселенцев на территорию округа, начавшееся в конце 1920-х годов и принявшее масштабный характер уже в 1930-е годы, стало одним из важнейших факторов, повлиявших на формирование облика будущего Ханты-Мансийского автономного округа. Основными причинами ссылки и депортации служили политические репрессии, массовое раскулачивание крестьян и насильственное переселение этнических групп и народов. На территорию округа в результате карательных действий направлялись спецпереселенцы из районов южного Урала, юга России, Средней Азии, Северного Кавказа, Белоруссии, Украины, Бессарабии, Прибалтики и Молдавии, а также других мест.
Для того чтобы проиллюстрировать масштабы демографических изменений следует отметить, что согласно царской переписи населения 1917 года, на территории современного Ханты-Мансийского округа, по некоторым данным, проживало лишь 30 тысяч человек. В середине 1930-го года только численность спецпереселенцев, заполнивших округ достигала 26506 человек. В 1940-м году в округе проживало почти 95 тысяч человек, то есть население выросло втрое. Число спецпереселенцев по комендатурам Ханты-Мансийского национального округа в эти годы составляло 18418 человек. По комендатурам Омской области, часть которой входила в состав округа, число достигало 35626 человек. Это увеличение произошло в первую очередь за счёт ссыльных и спецпереселенцев, которые были депортированы целыми семьями. По состоянию на 1 января 1945 года в Тюменской области размещалось 19633 семьи спецпереселенцев – 61157 человек, спецпереселенцев различных категорий.
По состоянию на 1932 год, можно проследить также численность спецпереселенцев по районам. Так, трудоспособное население в Самаровском районе из числа спецпереселенцев составляло 28,3 %, в Берёзовском – 36,1 %, в Сургутском – 33,4 %, в Кондинском – 45,3 %, Шурышкарском – 27,5 %. В целом по округу доля спецпереселенцев составляла 34,2 %.
Такая массовая миграция не обходилась без людских потерь. Уже в течение первых двух месяцев умерли более 400 человек. Отсутствие полноценного снабжения и условий для проживания также негативно сказывалось на здоровье спецпереселенцев. Около 6 % от общей численности высланных, или 2,5 тысячи человек, были больны. Сильная скученность населения, особенно на первых этапах переселения, служила причиной развития инфекционных эпидемий, от которых страдали в основном именно депортированные граждане. Для сравнения: уровень заболеваемости местного и свободного населения был в 5 раз ниже.
Этнический облик округа также значительно изменился благодаря депортации различных национальных групп и народов. Число этнических ссыльных и спецпереселенцев в годы Великой Отечественной войны составило 430 тысяч человек. Отношение к этническим спецпереселенцам первоначально не было простым. Сказывалось незнание языка и препятствия в виде ограничений социализации переселенных народов. Так, при переселении калмыков среди местного населения появились слухи о том, что среди выселенных азиатских народов нередки случаи каннибализма. Такие сведения негативно влияли на установление нормальных отношений внутри общества, исключая переселенцев не только из правового поля, но также из общественного. Отношения к немецким и прибалтийским переселенцам также первоначально складывалось нелегко, хотя и не возникали такие опасные слухи.
Особенностью такого вида репрессий, как спецпереселение, можно назвать то, что депортация проводилась, в основном, целыми семьями, что позволяло, с одной стороны, этническим переселенцам сохранять свое национальное самоопределение, с другой, диктовало молодой части переселенцев условие быстрой ассимиляции в советском обществе. Сохранение части традиций и обычаев в этнических семьях не поощрялось, однако многие семьи поддерживали их на том уровне, который позволяли обстоятельства. Тем не менее, кроме ассимиляционных факторов можно также отметить и случаи этнической консолидации, когда на уровне межэтнического взаимодействия народы чувствовали свою особенность, инакость.
В Ханты-Мансийском национальном округе депортированных по этническому признаку было более 9 тысяч человек. В округе в 1944 году размещалось 42,4 % от всех депортированных представителей Прибалтики и Молдавии, переселённых на территорию Тюменской области. Это наиболее многочисленная категория депортированных народов. Доля населения из регионов Прибалтики и Молдавии составила 3 % от всего населения округа. Статус ссыльнопоселенцев из этих регионов предполагал более строгий режим содержания и надзора, хотя и на практике их уровень жизни не особенно отличался. Основная часть выходцев из Прибалтики и Молдавии депортировалась в районы рыбных промыслов.
Доля калмыкских переселенцев в округе в этот же период была около 6 %. Для сравнения нужно отметить, что доля представителей коренных народов манси в это же период не превышала 4,5 %. При переселении калмыки были лишены возможности выбора вида своей деятельности, им приходилось осваивать новые специальности. Однако многие из них были отправлены на работу в колхозах, в животноводческих фермах.
Относительно небольшое число – около 1 %, приходилось на представителей немецкой национальности. Присутствовали также переселенцы украинской и финской национальностей. Многие представители этих национальностей также были задействованы в рыбном промысле.
После того как положение депортированных народов несколько улучшилось, они стали налаживать попытки установления разорванных депортацией связей со своей родиной. Политические события оказывали значительное влияние на состав населения округа. Перепись 1959 года показала, что после объявления о реабилитации в 1950-х годах многие представители депортированных народов покинули Ханты-Мансийский национальный округ. Однако достаточно большая часть высланных крестьян осталась жить в местах ссылки.