Če je Rusija kot celota zabeležila pozitivno naravno rast prebivalstva, ki se pojavi prvič po razpadu Sovjetske zveze, potem je v Murmansku vse drugačno. Demografske razmere v regiji so bile od devetdesetih let stabilno negativne: prebivalci Murmanska zapuščajo svojo majhno domovino, značilna je visoka umrljivost (zlasti med delovno sposobnimi moškimi), le da se je naravni upad v zadnjih letih zaradi povečanja rodnosti zmanjšal.
Murmansk, katerega prebivalstvo je danes 301,5 tisoč ljudi, je bil ustanovljen leta 1916, čeprav so se načrti za pristaniško mesto začeli pojavljati v 70. letih 19. stoletja. Glavni namen poravnave je bila želja ruskega imperija, da pridobi dostop do Arktičnega oceana skozi zaliv, ki se ne zamrzne, tako da bi v primeru blokade morij, Črnega in Baltskega morja, lahko dostavljali in sprejemali tovor.
Sprva je bilo mesto majhna vasica Semenovsky v pristanišču Murmansk. Uradni datum ustanovitve poravnave Šteje se kot dan ustanovitve templja v čast zaščitnika navigatorjev. Murmansk (prebivalstvo v času njegove ustanovitve je sestavljalo predvsem delavce in njihove družine) je bilo zadnje naselje, ki je bilo ustanovljeno med ruskim imperijem, in šest mesecev po tem, ko je dobilo sodobno ime Februarska revolucija. Do te točke se je mesto imenovalo Romanov-na-Murman.
V prvem popisu, ki je bil leta 1917 v Murmansku, je bilo zabeleženih 1.300 prebivalcev. Do zgodnjih dvajsetih je bilo mesto v upadu: ribištvo se ni razvijalo, industrijo pa so predstavljale obrtne industrije. Mestna pokrajina je bila kaotična skupina barak, prilagojena za nastanitev železniških avtomobilov in prenatrpanih vojašnic. Dve ali tri ulice, kjer je bilo skupaj dve in pol tisoč prebivalcev, se je nahajalo ob pristanišču začasna vlada po oktobrski revoluciji, opuščeni.
Z vzpostavitvijo sovjetske oblasti je Murmansk (prebivalstvo, katerega število se je začelo povečevati na račun obiskovalcev, prispevalo k temu), začelo oplemenititi. Za strateške namene je vlada zahtevala veliko pristanišče, prevoz preko katerega ne bi bil odvisen od odnosov s sosednjimi državami. Poleg tega je bilo pripravljeno sporočilo z rudarsko in metalurškim podjetjem Norilsk, ki je bilo v pripravi, z nalogo povečanja ulova rib. V nekaj letih so ribiška pristanišča v Murmansku in ribiška podjetja zagotovila ZSSR znatne količine rib.
Prebivalstvo mesta v predvojnih letih je doseglo skoraj 180 tisoč ljudi. V Murmansk (prebivalstvo je bilo sestavljeno iz prebivalcev drugih regij), v iskanju dobro plačano delo, dobesedno prišel iz vsega Sovjetske zveze. Številni strokovnjaki so se ukvarjali z ustanovitvijo in vzdrževanjem Severne flote, razvojem pristanišča, gradnjo številnih vojaških in civilnih objektov v mestu in v predmestjih. Leta 1934 se je začela prva avtobusna proga, istočasno je začel teči hitri vlak "Polar Arrow" v Leningrad, leta 1939 pa se je začel asfalt vzdolž ene od osrednjih ulic.
Med vojno je bilo mesto večkrat izpostavljeno zračnim napadom. Kar zadeva število bombnih napadov in gostoto, kako so bile meje postavljene, je Murmansk, katerega prebivalstvo je izgubilo tri četrtine stavb, na drugem mestu le za Stalingrad. Nemški vojaki sta poskušali zaseči vasico strateškega pomena, vendar sta oba propadla.
Prebivalstvo mesta v času vojaških operacij se je zmanjšalo le za devet tisoč ljudi (podatki iz leta 1939, ko je bilo število prebivalcev 177 tisoč in 1956, nato 168 tisoč prebivalcev v Murmansku). Bombardiranje je ubilo mnoga življenja, izgube pa so napolnili obiskovalci. Do leta 1944, z začetkom ofenzivnih operacij Rdeče armade, je bila grožnja Murmansku odstranjena.
Do konca druge svetovne vojne je bil Murmansk skoraj uničen. Mesto je bilo uvrščeno na seznam petnajstih naselij, katerih povojna obnova je bila prednostna naloga ZSSR. Za sto milijonov rubljev, ki jih je vlada dodelila Murmansku, so bila obnovljena stanovanjska območja, vzpostavljene so bile komunikacijske linije, objekti za socialno infrastrukturo, obnovljene so bile tovarne, tovarne in privezne linije.
Mesto je bilo obnovljeno do začetka petdesetih let. Istočasno je bila v liniji Murmansk vključena vas Nagornovsky, zaradi česar se je prebivalstvo ponovno povečalo. Sedem let po vojni je mestni stanovanjski sklad dosegel raven, na kateri je bil na začetku vojne, in celo deset let kasneje se je potrojil. Namesto opečnih zgradb so se začele graditi tipične panelne hiše.
Do leta 1962 se je Murmansk (prebivalstvo 245 tisoč prebivalcev) povečal zaradi širitve mestnega območja na bližnja delovna naselja. Leta 1975 je v mestu živelo že 363 tisoč ljudi, leta 1982 pa je popis zabeležil 400 tisoč ljudi.
Aktivna gradnja stanovanjskih sosesk in infrastrukture, dokončana v devetdesetih letih. Istočasno (tudi v drugi polovici osemdesetih let) se je začel velik odliv prebivalstva. Večina državljanov se je preselila v druge regije Rusije, nekateri so šli na druge Države CIS, zapušča Murmansk. Prebivalstvo leta 2000 je doseglo 376,3 tisoč prebivalcev. V letu 2010 je število državljanov znašalo 307 tisoč. Prebivalci Murmanska za leto 2016 je 301 tisoč ljudi in se še naprej zmanjšuje.