Para obtener información precisa sobre la composición étnica de la región de Nagorno Karabaj durante la era soviética, es esencial comprender la situación étnica y política de la región antes de la creación de la Región Autónoma de Nagorno Karabaj el 7 de julio de 1923. Según el censo del zarista de 1916, en el uyezd de Shusha vivían 171.954 personas, de las cuales 77.189 eran de etnia azerbaiyana y los 94.785 restantes de etnia armenia.300 Sin embargo, el número de azerbaiyanos disminuyó en los años siguientes debido al terrorismo armenio contra la población musulmana local de la región. Así, cuando Vladimir Ilich Lenin retiró a Rusia de la Primera Guerra Mundial tras la Revolución Bolchevique en octubre de 1917, las unidades militares armenias liberadas de las fuerzas militares del Imperio zarista comenzaron a atacar Azerbaiyán, así como Karabaj, para acabar con la población azerbaiyana de la región y anexionarla a la recién creada “República de Ararat”. Como resultado, Armenia aniquiló por completo a la población de los 150 pueblos azerbaiyanos de la región de Karabaj entre 1918-1919.301

En aquellos tiempos de penuria, el apoyo militar prestado por el Imperio Otomano permitió evitar las atrocidades armenias en algunas regiones de Azerbaiyán. El Ejército Islámico del Cáucaso, formado por las fuerzas militares conjuntas del Imperio Otomano y Azerbaiyán, liberó todas las regiones de Azerbaiyán mientras marchaba de Ganyá a Bakú. El 15 de septiembre, Bakú fue liberada de las fuerzas dashnak-bolcheviques. En octubre, Shusha y todo Karabaj estaban totalmente en manos del Ejército Islámico del Cáucaso 302. Aunque este ejército consiguió hacerse con el control de la región, muchos azerbaiyanos de Karabaj fueron deportados o asesinados por los armenios en esa época.

Después de que el Ejército Rojo ocupara Azerbaiyán en abril de 1920, las reivindicaciones territoriales de los nacionalistas armenios sobre Azerbaiyán adquirieron una nueva forma. La política proarmenia de Sergei Mironovich Kirov, Primer Secretario del Comité Central del Partido Comunista de Azerbaiyán entre 1921-1925, inspiró a los armenios y cambió la situación administrativa y política de la región. Por primera vez en la historia de Karabaj, se utilizaron las nociones de Alto Karabaj (Montaña/Nagorno) y Bajo Karabaj. Así, el Kavbureau CC PCR (b) decidió otorgar a Nagorno Karabaj un estatus autónomo dentro de la RSS de Azerbaiyán. Como resultado, el 7 de julio de 1923, el Comité Ejecutivo Central del Soviet de Azerbaiyán aprobó un decreto que autorizaba el establecimiento de la Región Autónoma de Nagorno Karabaj (NKAO) como parte constituyente de la RSS de Azerbaiyán. La formación de la NKAO allanó el camino para un mayor asentamiento de armenios en la región. Como consecuencia, aumentó el número de armenios en la región. Este nuevo asentamiento cambió la situación demográfica a favor de los armenios de la región. Así, según el censo de población de la Unión Soviética de 1926, la NKAO tenía una población total de 125.300 habitantes, de los cuales 111.700 (89%) eran de etnia armenia y 12.600 (11%) de etnia azerbaiyana.303 Con este cambio demográfico, se absorbieron los valores nacionales y culturales de la región; los nombres de los lugares históricos se sustituyeron por los de etnia armenia; y la sede de la NKAO se convirtió en un centro de información para los armenios, se trasladó de Shusha a Khankendi, que pasó a llamarse Stepanakert en honor de Stepan Shaumyan.

En cuanto a la composición étnica de Nagorno Karabaj durante las dos primeras décadas de la era soviética, la población armenia había aumentado un 2,6% en 1939 debido a las actividades y campañas antiazerbaiyanas de los armenios que fueron nombrados por los dirigentes soviéticos para ocupar altos cargos en la RSS de Azerbaiyán. Así pues, dado que los dirigentes soviéticos desconfiaban de la población azerbaiyana por su parentesco étnico con Turquía, al intensificarse las relaciones entre Turquía y la Unión Soviética a finales de la década de 1930, cientos de familias azerbaiyanas fueron desplazadas de Nagorno Karabaj en 1937-1938, y familias armenias de la RSS de Armenia se asentaron en la región 304.

Durante la Segunda Guerra Mundial, la población de Azerbaiyán y la población armenia de Nagorno Karabaj disminuyeron debido a la naturaleza destructiva de la guerra. Según el censo de población de 1959, la población armenia de Nagorno-Karabaj descendió al 86% (121.000 habitantes), mientras que la azerbaiyana aumentó al 14%. La cambiante situación demográfica de la región continuó también en las dos décadas siguientes, a favor de los azerbaiyanos étnicos. Así, según el censo de 1979, la población de Nagorno Karabaj estaba compuesta por un 75% de armenios, un 23% de azerbaiyanos y un 2% de otros grupos étnicos.305 Como se desprende de estas estadísticas, la población azerbaiyana de Nagorno Karabaj había aumentado en cierta medida, según los censos de población realizados entre 1939 y 1979. Sin embargo, el número de personas de etnia armenia volvió a aumentar hacia el final de la era soviética, ya que la composición de la población de Nagorno Karabaj en 1989 era de un 76,9% (145.500) de etnia armenia, un 21,5% (40.688) de etnia azerbaiyana y un 1% (1,99) de otros grupos étnicos 306.