中国宗教调查的数据采用多阶段（县区——宗教场所），分层（分自代表层和随机抽样层），按照宗教场所规模比例的随机概率抽样（PPS）。调查选定县级区域（包括县、县级市、区）作为初级抽样单位(PSU) ，宗教类型作为次级抽样单位(SSU) ,调查对象为在宗教局登记的宗教场所。项目调查范围覆盖全国31个省/自治区/直辖市，共243个县。

本调查通过合并2004年经济普查与2010年的第六次人口普查数据建立起宗教场所的抽样框。我们先将2004年经济普查中的宗教组织数据进行分县（区、县级市）汇总，得到各县级单位五大宗教加上民间宗教以及其他宗教组织的数量。接着将其与2010年第六次人口普查的分县统计数据合并，从而得到了中国宗教场所调查的基础抽样框。

在抽样的第一阶段，我们根据经济普查和人口普查合成的抽样框，依据宗教场所数量、宗教种类多样性、总人口、少数民族人口比例、以及平均受教育年限等指标随机抽取了180个县作为初级抽样单元。其中，有21个是自代表县，余下的159个是随机抽样县。在抽样的第二阶段，我们根据地方合作单位从各县区宗教局那里取得县区宗教场所总名单，分宗教类型进行抽样。在同一宗教类型内部，我们采用简单随机抽样的方法，抽取要调查的宗教场所。在同一宗教类型内部的抽样比为：

表1、中国宗教调查场所的抽样规则

为了解中国五大都市的宗教状况，我们又对北京、天津、上海、广州和深圳五大都市进行了全面普查，由此增加了63个县区。于是，本调查所选中的县区总数为243个。中国宗教调查的样本数如下表所示：

表2、中国宗教调查的样本数