虽然较早的人口数量，大约可以探讨到战国时期。但是，由于缺乏直接的记载，战国人口只能根据当时各国兵力或战争规模来推算。估计在北起陕北高原和辽河下游、辽东半岛，东至于海，南至南岭山脉，西至今陕西北部、甘肃洮河、四川盆地和湖南西部的范围内，生活着约2000万以上的人口。
秦帝国建立后的地域范围较战国扩大，北面增加了阴山以南的河套地区，南面到了云贵高原的东部和岭南地区。但是，由于统一时攻城掠地造成的人口减耗以及统一后滥用民力对人口增长的不利影响，人口较战国并无明显的增加，人口总数大致在2000万或稍多些。
秦统一全国以后，北筑长城，南戍岭南，广建宫殿，导致百姓的死亡和流离失所，并激发大规模农民起义。此后，楚汉战争又持续几年，导致西汉初年的人口数量剧减。估计西汉初期的全国人口数，大约在1500—1800万。
此后，人口开始较快地增长。汉代的疆域较秦代增加了今朝鲜北部、越南北部和中部、河西走廊、云贵高原的东部，公元2年（平帝元始二年），这一空间范围内的人口总数增加到约6000万，西汉成为我国历史上第一个人口总数超过五六千万的王朝。
平帝元始二年的数据，反映了西汉处于鼎盛时期的人口状况。不久，王莽篡汉，天下大乱，战争的烽火燃遍华北的主要地区，加之自然灾害的原因，人口数量再次锐减。
东汉初，全国人口总数下降到3500万左右，仅相当于西汉元始二年的58%，减少了42%。这一数字，尽管没有像文献所载的“世祖中兴，海内人民可得而数，裁十二三”的程度，所反映的人口耗减程度仍是相当惊人的。
此后，东汉人口开始增长。大约到2世纪初期（相当于和帝以后），全国人口已接近西汉极盛年度，至157年（永寿三年）以后的若干年达到东汉人口的峰值阶段。在大致相当于西汉户口统计的范围内，人口总数已超过6000多万。
自东汉末年开始，天下大乱，接着又经历数十年的三国分裂时期，人口减耗的程度远远超过秦汉时期。至三国末期，经历了数十年的恢复，在吴、蜀、魏三国的范围内大约有3000万以上的人口，较东汉极盛时期的人口数约减少50%左右。此后再经十余年的缓慢增长，至西晋统一天下的太康元年(280年)达到3500万左右。
西晋统一的局面没有维持多少时间，便爆发八王之乱，黄河流域成为流民起义和民族斗争的大战场所。此后，中原进入东晋十六国和南北朝的大分裂时期，乱哄哄的局面长达二三个世纪，直到隋朝再次完成统一。长期的分裂和战争，导致人口数量的剧减。由于战争主要发生在北方，这一地区的人口损失特别惨重，在十六国时期大约只有五六百万人，到北魏统一北方之后人口恢复的步伐开始加快，至6世纪20年代可能又达到3000万以上。
