Vanløse er med en medlemsprocent på 61,4 % den af Københavns Kommunes bydele, der har den højeste medlemsprocent af folkekirken. Sognene Hyltebjerg, Vanløse, Advents og Grøndal ligger hovedsagelig inden for bydelsgrænsen, og meget diakoni er knyttet til de fire sognekirker, fx KFUM-spejderne ved Hyltebjerg Sogn stiftet i 1932 og menighedsplejen ved Vanløse Kirke. FDF K19 (stiftet 1917), tilknyttet Vanløse Kirke, er landets medlemsrigeste FDF-kreds (2018). I denne indgår i dag den første FPF-kreds i Danmark (Frivilligt Pige Forbund), som blev oprettet i 1952.
Det Danske Missionsforbunds ene tilbageværende menighed i Københavns Kommune, Vanløse Frikirke, blev stiftet i 1954 og har siden 1964 haft til huse i bydelens gamle biograf på Jernbane Allé.
Bydelen er hjemsted for sikhtemplet Sri Guru Singh Sabha Copenhagen.
Krishnabevægelsen/Iskcon (Hare Krishna) har siden 2002 haft dansk hovedkontor og tempel i en villa på Skjulhøj Allé, der siden har huset et varierende antal munke. Bevægelsen, der oplevede en stor tilgang af nye medlemmer i Danmark omkring 1980, blev anerkendt som trossamfund i 1997.