Primele date oficiale asupra populatiei din orasul Piatra Neamt dateaza din anul 1859, cand se consemneaza o populatie de 15.112 suflete, care formau 2.564 familii, locuind in circa 1.300 de case. in acea vreme existau nu mai putin de noua mahalale (cartiere): Porti, Darmanesti, Bordelele, Maratei, Bistrita, Ancuta, Borzogheanu, Oreideru, Valea Viei.

In anul 1900 la Piatra Neamt se aflau 17.301 locuitori, numarul cartierelor ramanand acelasi. Prima statistica care inregistraza si o populatie flotanta este cea din 1912, cand din cei 18.965 locuitori, 401 cetateni erau flotanti. inviorarea, incepand de la sfarsitul deceniului al II-lea al secolului nostru, a economiei se repercuteaza si in privinta cresterii numarului de locuitori, care in 1930 ajung la 30.650, dintre care 2.182 locuind in anexele orasului, considerate localitati rurale. Acesta este si primul recensamant care face referiri asupra structurii populatiei din punct de vedere al nationalitatilor; 20.801 romani, 7606 evrei, 501 maghiari, 311 germani, 145 rusi, 131 tigani, 130 polonezi, 31 bulgari, 26 armeni, 26 cehi, 14 sarbi, 13 greci, etc.

Cresterea populatiei s-a produs intr-un ritm foarte lent in perioada 1930 - 1948, inregistrandu-se o scadere in timpul celui de al II-lea razboi mondial, astfel ca recensamantul din ianuarie 1948 consemna numai 26.303 locuitori urbani.

Nici pana in anul 1965 nu s-a inregistrat o crestere mai impotranta; odata insa cu aparitia platformei chimice savinestene, numarul locuitorilor a crescut intr-un ritm accelerat, in 1969 in oras sosind aproape 2.000 de locuitori.

La 1 iulie 1972 populatia municipiului Piatra Neamt (fara comunele suburbane) era de 61.226 locuitori, iar impreuna cu comunele suburbane se ridica la 74.874 locuitori.

In prezent populatia municipiului se ridica la 125.121 de locuitori.