1864'te kabul edilen Teşkil-i Vilayet Nizamnamesi ile Erzurum Eyaleti'nin kaldırılarak yerine Erzurum Vilayeti kurulmuş ve Bayezit Sancağı (Doğubayazıt) Erzurum vilayetine bağlanmıştır.
Erzurum Vilayetine bağlı olan Bayezit Sancağı da Bayezit, Eleşkirt, Diyadin,Tutak ve Karakilis (Sonradan Karaköse adını alır ve Türkiye Cumhuriyeti kurulduktan sonra Ağrı ismi ile anılır) kazalarından oluşur. 1974 yılında yapılan nüfus sayımında ise kazalarda yaşayan nüfus oranı din ve milliyetine göre belirlenir.
Bu sayımla birlikte en yoğun nüfusun Eleşkirt’te olduğu gözlenirken en düşük nüfus oranının Diyadinde olduğu görülmekte. Eleşkirt'te diğer kazalardan farklı olarak 29 Protestan görülürken yine sadece Beyazit (Doğubayazıt'ta 2 Rum’un yaşadığı kayıtlara geçer. Katolik Ermeniler ise Karakilise'de (Ağrı) 18 Eleşkirt’te ise 1393 kişilik nüfusları ile varlık gösterirler.
1914 de yapılan Nüfus Sayımının kazalara göre dağılımı ise aşağıdaki tabloda görmek mümkün
Kaza Müslüman Rum Ermeni Katolik Ermeni Protestan Toplam
Bayezit 20,952 2 2,619 - - 23.964
Eleşkirt ; 23,368 - 4,202 1.393 29 28,992
Diyadin ; 19,640 - 904 - - 20.670
Tutak ; 23,873 - 1.070 - - 24.943
Karakilise 22,142 - 3,177 18 - 25.337
Bu veriler ışığında dönemin Bayezit Sancağı, bugünün Ağrı'sının 109,975 Müslüman, 2 Rum, 11972 Ermeni, 1411 Katolik Ermeni, 29 Protestan olmak üzere 123,906 nüfusa sahip olduğu görülmektedir.