Kaupungin asukasluku laski dramaattisesti punakhmerien hirmuhallinnon aikana – vielä vuonna 1975 Phnom Penhissä asui noin kaksi miljoonaa ihmistä. Punakhmerit tyhjensivät koko kaupungin valtaantulonsa jälkeen 17. huhtikuuta 1975. Phnom Penh oli aavekaupunki yli kolmen vuoden ajan. Vietnamin valloitettua maan Kambodžan–Vietnamin sodassa tammikuussa 1979 alkoi hidas jälleenasuttaminen.