Później liczba ludności ustabilizowała się na poziomie ok. 1000. Wojna północna, zaraza i pożary wywołały drugą falę kryzysu, który doprowadził do wyludnienia miasta. W 1717 roku miasto posiadało już tylko 322 mieszkańców. Ponowny wyraźniejszy przyrost mieszkańców uwidocznił się w połowie XVIII wieku, miało to związek z prowadzoną polityką popierania nowego osadnictwa przez Pawła Sanguszkę. Stan zaludnienia z czasów rozwoju osiągnięto przed 1772 rokiem. W 1805 i 1846 roku powiększano znacznie obszar miasta. Wzrost znaczenia miasta w czasie panowania austriackiego i postęp cywilizacyjny w XIX wieku przełożył się na szybki wzrost liczby mieszkańcówred. S. Potępa Opracowanie zbiorowe, Tarnów - Stare Miasto, t. 1, 1994, ..
W 1900 roku Tarnów był już trzydziestotysięcznym miastem. Liczba ludności dalej systematycznie wzrastała, spadek odnotowano jedynie w czasie I wojny światowej. W 1939 roku miasto liczyło 59 tysięcy mieszkańców, w tym ponad 25 tysięcy osób narodowości żydowskiej. W latach międzywojennych w Tarnowie mieszkało też kilkaset osób narodowości ukraińskiej. Straty demograficzne spowodowane przez Niemców w czasie II wojny światowej były dla Tarnowa katastrofalne. Liczba ofiar eksterminacji, głównie ludności narodowości żydowskiej, była ogromna. W okresie okupacji niemieckiej ludność miasta zmalała do 30 tysięcy.