เกาะคีย์รอยัลซึ่งอยู่ติดกับอ่าวและเคยรู้จักกันในชื่อสคูลคีย์นั้นรวมอยู่ในเขตเมืองด้วย เกาะนี้ไม่มีผู้คนอาศัยอยู่จนกระทั่งปี 1960 เมื่อมีการสร้างสะพานเชื่อมเกาะนี้กับส่วนโฮล์มส์บีชของเกาะแอนนามาเรีย จากนั้นการพัฒนาจึงเริ่มต้นขึ้น^{[ 12 ]}

เมืองโฮล์มส์บีชอยู่ใน เขต ภูมิอากาศกึ่งเขตร้อนชื้นโดยมีการจำแนกประเภทภูมิอากาศแบบเคอเปนว่า "Cfa" (C = อบอุ่นปานกลาง, f = ชื้นเต็มที่, และ a = ฤดูร้อนร้อนจัด)

จากข้อมูลสำมะโนประชากรปี 2020โฮล์มส์บีชมีประชากร 3,010 คน^{[ 16 ] [ 17 ]}อายุเฉลี่ยอยู่ที่ 64.7 ปี ร้อยละ 6.3 ของผู้อยู่อาศัยมีอายุต่ำกว่า 18 ปี และร้อยละ 49.1 ของผู้อยู่อาศัยมีอายุ 65 ปีขึ้นไป สำหรับผู้หญิงทุก 100 คน จะมีผู้ชาย 91.0 คน และสำหรับผู้หญิงอายุ 18 ปีขึ้นไปทุก 100 คน จะมีผู้ชายอายุ 18 ปีขึ้นไป 90.0 คน^{[ 16 ]}

ประชากร 100.0% อาศัยอยู่ในเขตเมือง ขณะที่ 0.0% อาศัยอยู่ในเขตชนบท^{[ 18 ]}

ในโฮล์มส์บีชมีครัวเรือนทั้งหมด 1,632 ครัวเรือน โดยร้อยละ 9.1 มีเด็กอายุต่ำกว่า 18 ปีอาศัยอยู่ด้วย ในบรรดาครัวเรือนทั้งหมด ร้อยละ 52.0 เป็นครัวเรือนคู่สมรส ร้อยละ 16.9 เป็นครัวเรือนที่มีหัวหน้าครัวเรือนเป็นชายและไม่มีคู่สมรสหรือคู่ครอง และร้อยละ 26.0 เป็นครัวเรือนที่มีหัวหน้าครัวเรือนเป็นหญิงและไม่มีคู่สมรสหรือคู่ครอง ประมาณร้อยละ 34.7 ของครัวเรือนทั้งหมดประกอบด้วยบุคคลเพียงคนเดียว และร้อยละ 23.0 มีผู้ที่อาศัยอยู่คนเดียวที่มีอายุ 65 ปีขึ้นไป^{[ 16 ]}

มีหน่วยที่อยู่อาศัย 4,196 หน่วย ซึ่ง 61.1% ว่างอยู่ อัตราว่างของเจ้าของบ้านอยู่ที่ 2.9% และอัตราว่างของการเช่าอยู่ที่ 73.3% ^{[ 16 ]}

ตามการประมาณการ 5 ปีของ ACS ปี 2020 มีครอบครัวอาศัยอยู่ในเมืองจำนวน 1,329 ครอบครัว^{[ 19 ]}

จากข้อมูลสำมะโนประชากรของสหรัฐอเมริกาในปี 2553มีประชากร 3,836 คน ครัวเรือน 2,172 ครัวเรือน และครอบครัว 1,084 ครอบครัวอาศัยอยู่ในเมืองนี้^{[ 20 ]}

จากข้อมูลสำมะโนประชากรของสหรัฐอเมริกาในปี 2000มีประชากร 4,966 คนใน 2,538 ครัวเรือน ซึ่งรวมถึง 1,482 ครอบครัวในเมือง^{[ 4 ]}ความหนาแน่นของประชากรอยู่ที่3,063.5 คนต่อตารางไมล์ (1,182.8 คนต่อตารางกิโลเมตร⁾ มีหน่วยที่อยู่อาศัย 4,202 หน่วย โดยมีความหนาแน่นเฉลี่ย2,592.2 หน่วยต่อตารางไมล์ (1,000.9 หน่วยต่อตารางกิโลเมตร) ^{องค์ประกอบ}ทางเชื้อชาติของเมืองประกอบด้วยชาวผิวขาว 98.59%, ชาวแอฟริกันอเมริกัน 0.12%, ชาวอเมริกันพื้นเมือง 0.12%, ชาวเอเชีย 0.28%, ชาวหมู่เกาะแปซิฟิก 0.08%, จากเชื้อชาติอื่น ๆ 0.22% และจากสองเชื้อชาติขึ้นไป 0.58% ชาวฮิสแปนิกหรือลาตินไม่ว่าจะเป็นเชื้อชาติใดก็ตามคิดเป็น 1.65% ของประชากร

จากจำนวนครัวเรือนทั้งหมด 2,538 ครัวเรือนในปี 2000 พบว่า 13.7% มีเด็กอายุต่ำกว่า 18 ปีอาศัยอยู่ด้วย 49.2% เป็นคู่สมรสที่อยู่ด้วยกัน 6.5% เป็นหัวหน้าครัวเรือนหญิงที่ไม่มีสามี และ 41.6% เป็นครัวเรือนที่ไม่มีครอบครัว 34.0% ของครัวเรือนมีสมาชิกเพียงคนเดียว และ 17.8% เป็นสมาชิกคนเดียวที่มีอายุ 65 ปีขึ้นไป ขนาดครัวเรือนโดยเฉลี่ยอยู่ที่ 1.96 และขนาดครอบครัวโดยเฉลี่ยอยู่ที่ 2.44

ในปี 2000 การกระจายอายุของประชากรเป็นดังนี้: ร้อยละ 12.9 ต่ำกว่า 18 ปี, ร้อยละ 2.8 อายุ 18-24 ปี, ร้อยละ 20.1 อายุ 25-44 ปี, ร้อยละ 31.0 อายุ 45-64 ปี และร้อยละ 33.2 อายุ 65 ปีขึ้นไป อายุเฉลี่ยอยู่ที่ 54 ปี ในจำนวนหญิง 100 คน จะมีชาย 90.3 คน และในจำนวนหญิงอายุ 18 ปีขึ้นไป 100 คน จะมีชาย 88.3 คน

ในปี 2000 รายได้ครัวเรือนเฉลี่ยอยู่ที่ 45,074 ดอลลาร์ และรายได้ครอบครัวเฉลี่ยอยู่ที่ 55,669 ดอลลาร์ โดยผู้ชายมีรายได้เฉลี่ย 30,778 ดอลลาร์ และผู้หญิงมีรายได้เฉลี่ย 25,825 ดอลลาร์ รายได้ต่อหัวของเมืองอยู่ที่ 31,345 ดอลลาร์ ประมาณ 1.2% ของครอบครัวและ 3.6% ของประชากรอยู่ต่ำกว่าเส้นความยากจน ซึ่งรวมถึง 2.3% ของผู้ที่มีอายุต่ำกว่า 18 ปี และ 1.3% ของผู้ที่มีอายุ 65 ปีขึ้นไป