Nelson County wurde am 18. Oktober 1784 aus Teilen des Jefferson County gebildet. Benannt wurde es nach Thomas Nelson junior, einem Unterzeichner der Unabhängigkeitserklärung.
Nach der Volkszählung im Jahr 2000 lebten im Nelson County 37.477 Menschen in 13.953 Haushalten und 10.269 Familien. Die Bevölkerungsdichte betrug 34 Einwohner pro Quadratkilometer. Ethnisch betrachtet setzte sich die Bevölkerung zusammen aus 92,84 Prozent Weißen, 5,51 Prozent Afroamerikanern, 0,13 Prozent amerikanischen Ureinwohnern, 0,51 Prozent Asiaten, 0,02 Prozent Bewohnern aus dem pazifischen Inselraum und 0,37 Prozent aus anderen ethnischen Gruppen; 0,63 Prozent stammten von zwei oder mehr Ethnien ab. 1,05 Prozent der Bevölkerung waren spanischer oder lateinamerikanischer Abstammung.
Von den 13.953 Haushalten hatten 38,0 Prozent Kinder und Jugendliche unter 18 Jahren, die bei ihnen lebten. 56,9 Prozent waren verheiratete, zusammenlebende Paare, 12,1 Prozent waren allein erziehende Mütter, 26,4 Prozent waren keine Familien, 22,3 Prozent waren Singlehaushalte und in 7,5 Prozent lebten Menschen im Alter von 65 Jahren oder darüber. Die Durchschnittshaushaltsgröße betrug 2,64 und die durchschnittliche Familiengröße lag bei 3,08 Personen.
Auf das gesamte County bezogen setzte sich die Bevölkerung zusammen aus 27,7 Prozent Einwohnern unter 18 Jahren, 8,7 Prozent zwischen 18 und 24 Jahren, 30,8 Prozent zwischen 25 und 44 Jahren, 22,2 Prozent zwischen 45 und 64 Jahren und 10,6 Prozent waren 65 Jahre alt oder darüber. Das Durchschnittsalter betrug 35 Jahre. Auf 100 weibliche Personen kamen 96,7 männliche Personen. Auf 100 Frauen im Alter von 18 Jahren oder darüber kamen statistisch 94,5 Männer.
Das jährliche Durchschnittseinkommen eines Haushalts betrug 39.010 United States Dollar, das Durchschnittseinkommen der Familien betrug 44.600 USD. Männer hatten ein Durchschnittseinkommen von 32.015 USD, Frauen 21.838 USD. Das Prokopfeinkommen betrug 18.120 USD. 10,0 Prozent der Familien und 12,2 Prozent der Bevölkerung lebten unterhalb der Armutsgrenze. Davon waren 15,7 Prozent Kinder oder Jugendliche unter 18 Jahre und 17,4 Prozent waren Menschen über 65 Jahre.[7]