Численность городского населения городского округа город Первомайск по состоянию на 01.01.2016 составляет 15129 человек (80,8%), сельского населения – 3596 человек (19,2%).

За 2015 год численность населения городского округа город Первомайск сократилась на 273 человека или на 1,4 % от численности на 01.01.2014.

Сокращение численности населения происходит за счет его естественной убыли (превышение числа умерших над числом родившихся).