Thảm sát Nam Kinh được báo cáo quốc tế trong vòng một tuần sau khi xảy ra[11] và ước tính đầu tiên về tổng số người chết được công bố vào ngày 24 tháng 1 năm 1938, trên tờ New China Daily.[12] Theo đó, nhà báo người Úc Harold Timperley được trích dẫn nói rằng 300.000 thường dân đã bị giết.[12] Tuy nhiên, nguồn cho con số này là nhà nhân đạo người Pháp Robert Jacquinot de Besange, người đang ở Thượng Hải vào thời điểm xảy ra vụ việc,[1] và cũng có thể bao gồm cả thương vong dân sự trong Trận Thượng Hải.[13] Timperley có ước tính thứ hai trong cuốn sách Japanese Terror In China xuất bản vào cuối năm đó, trích lời một giảng viên nước ngoài của trường đại học, nói rằng "gần 40.000 người không có vũ khí đã bị giết trong và gần các bức tường thành Nam Kinh".[14] Nguồn của thông tin này là Miner Searle Bates, một người Mỹ ở Nam Kinh đã sử dụng hồ sơ chôn cất của Hội Chữ Vạn đỏ (世界紅卍字會) để tính toán.[15]

Từ đó đến cuối những năm 1940, hai ước tính này thường được các phóng viên và phương tiện truyền thông trích dẫn. Ví dụ, Edgar Snow đã tuyên bố trong cuốn sách The Battle for Asia [Trận đánh vì châu Á] năm 1941, rằng 42.000 người đã bị thảm sát ở Nam Kinh và tổng số 300.000 người ở Nam Kinh và Thượng Hải, những con số dường như dựa trên những ước tính trên.[16][17] Bộ phim The Battle of China năm 1944, nói rằng 40.000 người đã thiệt mạng trong thảm sát Nam Kinh.[18]

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.[19] 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.[18] Tuy nhiên, trong một bài phát biểu năm 1942, Tưởng Giới Thạch đã nâng con số đó lên "hơn 200.000 thường dân".[20] Năm 1938, Hồng quân Đảng Cộng sản Trung Quốc báo cáo tổng số người chết là 42.000 người.[18] John Rabe, người đứng đầu Ủy ban Quốc tế về Khu vực An toàn Nam Kinh (International Committee for the Nanking Safety Zone), ước tính khoảng 50.000 đến 60.000 người Trung Quốc đã thiệt mạng ở Nam Kinh, mặc dù ước tính này bao gồm cả thương vong quân sự và dân thường bị thảm sát.[21]

Sau khi chiến tranh Trung Nhật kết thúc vào năm 1945, những ước tính này 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.[3] Tòa án Quân sự Quốc tế vùng Viễn Đông đã thống kê 155.000 nạn nhân của vụ thảm sát, mặc dù trong phán quyết đối với Matsui Iwane, con số này đã được sửa thành "tối đa 100.000 người".[18][22] Tuy nhiên, phía công tố tại phiên tòa đã gần như không làm gì để xác minh tính chính xác của ước tính; nhiều dữ liệu đáng ngờ và hiện nay bị bác bỏ đã được cả hai tòa án chấp nhận.[1][22][23]

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.[24] 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.[25][26] 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.[27]