NMOSD jest chorobą rzadką, występującą u 0,5–4,4 na 100 000 osób. Najwięcej przypadków diagnozuje się w populacji Dalekiego Wschodu.

Średni wiek zachorowania to 39 lat, jest on o około 10 lat wyższy niż w przypadku SM, gdzie średnia wieku w momencie rozpoznania wynosi około 29 lat. Zdarzają się jednak zachorowania na NMOSD także w wieku dziecięcym czy po 50 roku życia.

Zaobserwowano, że choroba w postaci nawrotowej znacząco częściej dotyka kobiet, które stanowią aż 90% chorych. NMO może zaostrzyć przebieg w trzecim trymestrze ciąży oraz w okresie połogu.

Tylko około 3% pacjentów z NMO ma w rodzinie chorych na tę chorobę, więc uznaje się ją za schorzenie nieuwarunkowane genetycznie.