По переписи 1660 года в городе проживало 2740 человек, в 1732 году — 7700 человек (из них 3818 мужского пола), в 1773 году — 9380 человек, в 1850 году — 10 256 человек.

В 1898 году население города составляло 26 355 человек[4].

В советский период население Сум увеличилось, в 1939 году численность населения составляла 63,9 тыс. человек[3], в 1959 году —98 015 человек[25], в 1970 году — 159 тыс., в 1975 году — 194 тыс. человек[5], в 1989 году —291 264 человека[26], в 1991 году — 303,3 тыс. человек[1].

По даннымпереписи 2001 годав городе проживало 292 139 человек[27], на 1 января 2013 года — 269 177 человек[28], на 1 января 2016—267 633 человека[29].