西汉元始二年(2),境内有4273户、19647人,户均4.59人。东汉顺帝永和五年(140)有438户、1604人,人口比西汉元始二年(2)减少了91.83%。隋炀帝大业五年(609)有3274户、16371人,社会较稳定,经济出现繁荣景象,人口得以发展。唐贞观十三年(639)有374户、1925人。到天宝元年(742),境内人口增至1900户、11381人,与贞观十三年(639)相比,人口增长了9456人,平均每年增加91人。宋崇宁元年(1102)有4215户、19448人。
金兴定二年(1218),葭州领八寨、九堡,有8864户,属今县境有5寨、6堡,5735户,人口约22942人,较北宋崇宁元年增加了3494人。元朝,境内几次发生战争,加上种族歧视十分严重,造成境内从事农耕的汉族人口大量外迁,人口锐减。到元代皇庆元年(1312)有327户,4733人。
明初,多次向境内迁徙人口,即“徙民实边”。社会安定,生产经济得到发展,人口增长。据《大明一统志》载,明天顺、嘉靖、隆庆时,境内有880户、9416人。又明弘治本《延安府志》载,弘治十七年(1504),葭州有1073户,36579人。明中叶以后,政治腐败,隆庆三年至崇祯末年(1569~1644)75年间,年无不灾。特别是崇祯元年(1628),陕北一年无雨,草木尽枯,0稼无收成。境内饥民食尽树皮,甚至吃白石粉;崇祯十二年(1639),境内大旱,人相食。加上经常发生战争,饥民大量外逃,军民伤亡惨重,人口急遽下降。清康熙、雍正、乾隆、嘉庆四朝时,人口迅速增长。据道光二十二年(1842)《榆林府志》载,乾隆四十年(1775)境内有18421户、92127人,到嘉庆十年(1805)有19041户、96754人。30年人口增加4627人。嘉庆二十年(1815)九月至道光年间,境内发生地震和旱、洪、雹等自然灾害,人口难以发展,《榆林府志》载,“道光三年(1823)有17410户、89979人,道光十九年(1839),有17403户、89988人。”同治六年(1867)三月,回民义军攻入县境内,战争蔓延二年有余,境内民众伤亡甚重,光绪年间,境内每隔三、五年,便有地震和旱、雹、洪水等自然灾害发生,人口大量流亡,降落很大,《葭州乡士志》载,光绪二十年(1894)有8471户、53024人,比道光十九年(1839)减少8932户、36964人。
民国时期,因县境地处偏僻,便成为各处难民躲避战乱、度灾荒的落脚之地,人口增长较快。1912年,葭县有65284人(省财政司征订各县级时调查数),1914年县内农家户达21559户。1923年,有94818人。1924年有105765人(国民党自治筹备处调查数)。1928年有21639户、118374人,与1912年相比,人口增加了53090人,平均每年增加3318人。从1929~1937年,境内连遭旱、鼠及疫病大劫。但人口数量没有太大起落。1933年,有21423户、120227人,1935年,有21423户、119897人,1937年有16281户、89477人。1940年后,县境人口不断增加,1941年有21694户、119833人,1942年有21694户、119831人,1943年有19517户、136270人,1944年有25020户、140382人。1945年夏、秋,虫灾严重,秋雨连绵,秋禾未熟。翌年7月,黄河发生百年未遇大洪水,沿河21个村庄、990多户居民受灾,灾民外流较多,全县有21087户、102387人,较1944年减少3933户、37995人。1947年,全县人口回升至121874人。1948年,境内遭大旱灾后,政府组织移出全家户1938户,半家户1384户,单身户1008人。共移出人口12174人。1949年全县总人口为110831人,与1948年的127255人相比减少了16424人,减幅为12.9%。
1949年新中国成立后,人口迅速增长。1949年全县总人口为110831人,1959年达到159149人,10年增加了48318人。1989年为218844人,较1949年增加108013人,人口翻了近一番。2005年为271008人,是1949年的2.45倍,56年里净增160177人,年均净增2860人。