Số người thiệt mạng trong thảm sát Nam Kinh
Ước tính ban đầu

Báo chí quốc tế đưa tin về vụ thảm sát trong vòng một tuần sau khi sự kiện này xảy ra. Ước tính đầu tiên về tổng số người chết được công bố vào ngày 24 tháng 1 năm 1938, trên tờ New China Daily. Theo đó, nhà báo người Úc Harold Timperley được trích dẫn nói rằng 300.000 thường dân đã bị giết. Tuy nhiên, người cung cấp cho Timperley số liệu này là nhà nhân đạo người Pháp Robert Jacquinot de Besange, người đang ở Thượng Hải vào thời điểm xảy ra vụ việc, bởi vậy con số này cũng có thể bao gồm cả thương vong dân sự trong Trận Thượng Hải. Trong cuốn sách Japanese Terror In China xuất bản vào cuối năm đó, Timperley đã trích lời Miner Searle Bates, ước tính rằng gần 40.000 người đã bị giết trong và gần các bức tường thành Nam Kinh, trong đó 30% là dân thường. Bates có được số liệu này từ hồ sơ chôn cất của Hội Chữ Vạn đỏ (世界紅卍字會). Sau này, vào ngày 25 tháng 3, Bates chỉnh lý lại số liệu của mình, theo đó, số dân thường thiệt mạng là khoảng 12.000 người cùng với 25.000 đến 30.000 quân Trung Quốc bị quân Nhật giết.
Từ đó đến cuối những năm 1940, những ước tính này thường được các phóng viên và phương tiện truyền thông trích dẫn. Ví dụ, trong cuốn sách The Battle for Asia năm 1941, Edgar Snow tuyên bố rằng 42.000 người ở Nam Kinh và tổng số 300.000 người ở cả Nam Kinh và Thượng Hải đã bị thảm sát, những con số dường như dựa trên những ước tính trên. Bộ phim The Battle of China năm 1944 nói rằng 40.000 người đã thiệt mạng trong thảm sát Nam Kinh. John Rabe, một người Đức ở Nam Kinh vào thời điểm đó và là người đứng đầu Ủy ban Quốc tế về Khu vực An toàn Nam Kinh (International Committee for the Nanking Safety Zone), trong một bức thư gửi cho Adolf Hitler, ước tính số người thiệt mạng trong thành phố vào khoảng 50.000 đến 60.000. Trong khi một số nhà sử học cho rằng số liệu này chỉ bao gồm thương vong dân sự, và không bao gồm thương vong quân sự, Rabe đã nhấn mạnh rõ ràng rằng ít nhất 30.000 trong số ước tính này là binh lính thiệt mạng trong chiến đấu, và  trong một báo cáo chính thức cho Đại sứ quán Đức, ông ước tính số dân thường thiệt mạng là "hàng nghìn". Một thành viên của Ủy ban Quốc tế khác là John Magee, vào ngày 19 tháng 12, viết rằng 20.000 người Trung Quốc đã bị giết. Một nhà báo người Mỹ, Tillman Durdin, vào ngày 9 tháng 1 ước tính rằng tổng số người chết là 33.000, trong đó số binh lính bị hành quyết chiếm 20.000, trong khi vào ngày 21 tháng 3, Smythe ước tính có 10.000 người đã thiệt mạng bên trong Tường thành Nam Kinh và khoảng 30.000 bên ngoài, bổ sung thêm rằng dân thường chiếm 30% trong tổng số này.
Một ước tính ban đầu khác là của Hãng Thông tấn Trung ương Trung Hoa Dân Quốc đưa tin vào tháng 2 năm 1938 rằng người Nhật đã tàn sát 60.000 đến 70.000 tù binh ở Nam Kinh. Cùng tháng, một đại diện của Chính phủ Quốc dân tuyên bố rằng người Nhật đã giết 20.000 dân thường trong thảm sát Nam Kinh. Tuy nhiên, trong một bài phát biểu năm 1942, Tưởng Giới Thạch đã nâng con số đó lên "hơn 200.000 thường dân bị thảm sát trong một tuần" để giành được sự cảm thông và viện trợ từ Mỹ. Năm 1938, Hồng quân Đảng Cộng sản Trung Quốc báo cáo tổng số người chết là 42.000 người.
Trong nhật ký của mình, James McCallum, một nhà truyền giáo người Mỹ ở Nam Kinh, ghi nhận nhiều trường hợp lính Nhật giết hại dân thường sau khi tiến vào thành phố, và ước tính số người chết có thể lên đến mốc 10.000 người. Vào ngày 25 tháng 1 năm 1938, đại sứ quán Mỹ công bố một báo cáo chính thức ghi nhận những tội ác đã xảy ra ở Nam Kinh từ ngày 10 tháng 12 năm 1937 đến ngày 24 tháng 1 năm 1938. Báo cáo cho biết hơn 20.000 người trong thành phố đã bị tàn sát bởi lính Nhật chỉ vì bị nghi ngờ là quân nhân. Vào tháng 3 năm 1938, một tờ báo Mỹ ở Vũ Hán ước tính rằng tới thời điểm đó, quân đội Nhật Bản giết chết ít nhất 80.000 người Trung Quốc ở Nam Kinh. Một tùy viên quân sự Hoa Kỳ vào tháng 6 năm 1938, trích dẫn "một điều tra viên nước ngoài đáng tin cậy" ước tính số người thiệt mạng ở Nam Kinh là 41.000 người.
Ở Tòa án Quân sự Quốc tế vùng Viễn Đông, phó Hiệu trưởng Đại học Nam Kinh và thành viên Ủy ban Quốc tế về Khu vực An toàn Nam Kinh, M.S. Bates khai rằng mình chắc chắn ít nhất 12.000 thường dân, đàn ông, phụ nữ và trẻ em, đã bị tàn sát trong Tường thành Nam Kinh, với rất nhiều người khác bị giết bên ngoài thành phố hoặc trong thành phố mà Ủy ban không đếm được. Ông cũng làm chứng rằng Ủy ban đã chôn cất cho 30.000 binh lính Trung Quốc bị quân Nhật tàn sát sau khi đã đầu hàng, và bổ sung thêm rằng không thể ước tính số lượng thi thể bị ném xuống sông hoặc bị tiêu hủy theo cách khác.
Sau khi chiến sự kết thúc, những ước tính trên được thay thế bởi kết quả của hai phiên tòa xét xử tội ác chiến tranh, Tòa án Quân sự Quốc tế vùng Viễn Đông (International Military Tribunal of the Far East, IMTFE) và Tòa án Tội ác Chiến tranh Nam Kinh (Nanjing War Crimes Tribunal). Trong một ước tính, Tòa án Tội ác Chiến tranh Nam Kinh đưa số người chết lên hơn 300.000 người, mặc dù cũng ghi nhận các ước tính khác bao gồm con số 430.000 người. Tòa án Quân sự Quốc tế vùng Viễn Đông thống kê được 155.000 nạn nhân từ hồ sơ của các tổ chức thiện nguyện ở Nam Kinh, và đưa ra phán quyết chung là 200.000 nạn nhân thảm sát; mặc dù trong phán quyết đối với Matsui Iwane, con số này đã được sửa thành "trên 100.000 người". Tuy nhiên, phía công tố tại phiên tòa gần như đã không làm gì để xác minh tính chính xác của ước tính trên; nhiều dữ liệu đáng ngờ và hiện nay bị bác bỏ đã được cả hai tòa án chấp nhận.
Nhà sử học đầu tiên đưa ra ước tính học thuật về số người chết trong vụ thảm sát là Hora Tomio trong cuốn sách Kindai Senshi no Nazo năm 1967, người đã lập luận ủng hộ con số 200.000 người. Kể từ đó, số người chết trong vụ thảm sát đã trở thành chủ đề thảo luận chính của các nhà sử học trên toàn thế giới. Tuy nhiên, các lập luận cảm tính và sự can thiệp chính trị có xu hướng cản trở việc xây dựng một sự đồng thuận học thuật về số người thiệt mạng.