सोलहवीं सदी से लेकर उन्नीसवीं सदी तक, अमेरिकी मूल-निवासियों की जनसंख्या निम्नलिखित प्रकार से घटती गई: यूरोप से आई संक्रामक महामारियों के कारण; यूरोपीय खोजकर्ताओं और उपनिवेशवादियों के हाथों और साथ ही कबीलों के बीच होने वाले आपसी नरसंहार और युद्धों के कारण; उनकी भूमियों से विस्थापन के कारण; आंतरिक लड़ाइयों, गुलामी के कारण; और अंतर्विवाह की एक उच्च दर के कारण. मुख्यधारा के अधिकांश विद्वानों का विश्वास है कि योगदान करने वाले विभिन्न कारकों में से, संक्रामक महामारियाँ अमेरिकी मूल-निवासियों की जनसंख्या में कमी का सबसे बड़ा कारण हैं क्योंकि इन मूल-निवासियों में यूरोप से लाई गई नई बीमारियों के विरुद्ध पर्याप्त प्रतिरक्षा मौजूद नहीं थी। कुछ जनसंख्याओं में तीव्र गिरावट और उनके स्वयं के राष्ट्रों के बीच लगातार जारी शत्रुताओं के चलते कभी-कभी अमेरिकी मूल-निवासियों ने पुनर्गठित होकर नये सांस्कृतिक समूहों, जैसे फ्लोरिडा के सेमिनोल (Seminoles) और आल्टा कैलिफोर्निया (Alta California) के मिशन इंडियन्स (Mission Indians), का निर्माण किया।

ठोस सबूतों या लिखित रिकॉर्ड की कमी के कारण यूरोपीय खोजकर्ताओं व उपनिवेशवादियों के आगमन से पूर्व वर्तमान संयुक्त राज्य अमेरिका की सीमा में निवासरत अमेरिकी मूल-निवासियों की संख्या का आकलन अत्यधिक विवादास्पद विषय बन गया है। पहली बार सन 1890 के दशक में मानविकीविद् जेम्स मूनी द्वारा 1 मिलियन के आस-पास आने वाला एक निम्न आकलन प्रस्तुत किया गया, जिसकी गणना प्रत्येक संस्कृति क्षेत्र की वहन क्षमता पर आधारित जनसंख्या घनत्व के द्वारा की गई थी।

सन 1965 में, अमेरिकी मानविकीविद् हेनरी डोबिन्स (Henry Dobyns) ने अपना अध्ययन प्रकाशित किया, जिसके अनुसार मूल जनसंख्या को 10 से 12 मिलियन माना गया था। हालांकि सन 1983 तक आते-आते, उन्होंने अपने आकलन को बढ़ाकर 18 मिलियन कर दिया. उन्होंने यूरोपीय खोजकर्ताओं और उपनिवेशवादियों द्वारा लाई गई संक्रामक महामारियों द्वारा उत्पन्न मृत्यु दरों पर भी विचार किया था, जिनके खिलाफ अमेरिकी मूल-निवासियों में कोई प्राकृतिक प्रतिरक्षा मौजूद नहीं थी। डोबिन्स ने मूलनिवासियों में इन बीमारियों की ज्ञात मृत्यु दरों को उन्नीसवीं सदी के विश्वसनीय जनसंख्या रिकॉर्ड्स के साथ संयोजित करके मूल जनसंख्या के संभाव्य आकार की गणना की.

लघु मसूरिका (Chicken Pox) और खसरा, हालांकि इस समय तक (एशिया से इनके आगमन के बहुत समय बाद) ये यूरोपीय लोगों के बीच स्थानिक और बहुत ही कम मामलों में घातक थे, अक्सर अमेरिकी मूलनिवासियों के लिए जानलेवा साबित हुए. अमेरिकी मूलनिवासी जनसंख्या के लिए चेचक विशिष्ट रूप से जानलेवा साबित हुआ। अक्सर यूरोपीय अन्वेषणों के तुरंत बाद महामारियाँ फैल जातीं थीं और कभी-कभी ये पूरे गांव की जनसंख्या को नष्ट कर देतीं थीं। हालांकि सटीक आंकड़ों का निर्धारण कर पाना कठिन है, लेकिन कुछ इतिहासकारों का अनुमान है कि यूरेशियाई संक्रामक बीमारियों से हुए पहले ही संपर्क के कारण भी कुछ मूल-निवासी जनसंख्याओं में से 80% तक लोगों की मृत्यु हुई. कोलंबियाई आदान-प्रदान के एक सिद्धांत का मानना है कि क्रिस्टोफर कोलंबस के समुद्री अभियान के साथ आए खोजकर्ता मूल-निवासी लोगों के संपर्क के कारण उपदंश (syphilis) से संक्रमित हो गए और वापस लौटते समय वे इस बीमारी को यूरोप ले गए, जहाँ यह बड़े पैमाने पर फैल गई। अन्य अनुसंधानकर्ताओं का विश्वास है कि अमेरिकी महाद्वीप के मूलनिवासी लोगों से संपर्क के बाद कोलंबस और उसके साथियों के वापस लौटने से पहले भी ये बीमारियाँ यूरोप और एशिया में मौजूद थीं, लेकिन ये लोग उन्हें एक अधिक संक्रामक रूप में वापस ले आए. ("उपदंश देखें" .)

सन 1618-1619 में, चेचक ने मैसाच्युसेट्स बे (Massachusetts Bay) के अमेरिकी मूलनिवासियों की 90% जनसंख्या नष्ट कर दी. इतिहासकारों का विश्वास है कि सन 1634 में एल्बनी में डच व्यापारियों के बच्चों के संपर्क में आने के बाद मोहॉक मूल निवासी अमेरिकी वर्तमान न्यूयॉर्क में संक्रमित हो गए थे। यह बीमारी मोहॉक गावों में तेज़ी से फैली और व्यापारिक मार्गों पर यात्रा करने वाले मोहॉक और अन्य अमेरिकी मूलनिवासियों के साथ यह बीमारी सन 1636 तक लेक ऑन्टेरियो में निवासरत मूल निवासी अमेरिकियों तक और सन 1679 तक पश्चिमी आइरोक्युइस की भूमि तक पहुँच गई। मृत्यु की उच्च दर के कारण अमेरिकी मूल-निवासियों के समाज विघटित हो गए और पीढ़ीगत सांस्कृतिक आदान-प्रदान खण्डित हो गए।

सन 1754 और 1763 के बीच अनेक अमेरिकी मूल-निवासी कबीले ब्रिटिश उपनिवेशवादी सेनाओं के विरुद्ध फ्रांसीसी सेनाओं के पक्ष में फ्रांसीसी और इन्डियन युद्ध/सप्तवर्षीय युद्ध में शामिल हो गए थे। अमेरिकी मूल-निवासी इस संघर्ष के दोनों पक्षों की ओर से लड़े. यूरोपीय विस्तार को रोकने की आशा से बड़ी संख्या में कबीलों ने युद्ध में फ्रांसीसियों का साथ दिया. ब्रिटिशों ने कम सहयोगी बनाए थे, लेकिन उनके साथ कुछ ऐसे कबीले थे, जो संधियों के समर्थन में सम्मिलन और वफादारी साबित करना चाहते थे। लेकिन इन्हें उलट दिये जाने के कारण अक्सर उन्हें निराशा हाथ लगती थी। इसके अलावा, कबीलों के स्वयं के भी लक्ष्य थे और वे यूरोपीय शक्तियो। के साथ अपने गठबंधनों का प्रयोग पारंपरिक मूल-निवासी शत्रुओं के साथ लड़ाई के लिए भी करना चाहते थे। 

सन 1770 के दशक में जब यूरोपीय खोजकर्ता वेस्ट कोस्ट पर पहुँचे, तो शीघ्र ही चेचक ने नॉर्थ-वेस्ट कोस्ट पर स्थित अमेरिकी मूल-निवासियों की कम से कम 30% जनसंख्या नष्ट कर दी. अगले 80 से 100 वर्षों तक, चेचक और अन्य बीमारियाँ उस क्षेत्र में मूल-निवासियों की जनसंख्या को नष्ट करतीं रहीं. उन्नीसवीं सदी के मध्य में जब उपनिवेशवादी "एक साथ (en masse)" आए, तो पजेट साउंड (Puget Sound) क्षेत्र की जनसंख्या, जिसके बारे में अनुमान है कि कभी यह 37,000 लोगों के उच्चतम स्तर पर थी, घटकर केवल 9,000 रह गई। हालांकि कैलिफोर्निया में स्पेनी अभियानों ने अमेरिकी कैलिफोर्नियाई मूल-निवासियों की जनसंख्या को लक्षणीय रूप से प्रभावित नहीं किया, लेकिन जब कैलिफोर्निया स्पेनी उपनिवेश नहीं रह गया, विशेषतः उन्नसवीं सदी के उत्तरार्ध और बीसवीं सदी के प्रारम्भ के दौरान, तो उनकी संख्या में एक तीव्र गिरावट देखी गई (दायीं ओर प्रदर्शित चार्ट देखें).

सन 1780-1782 और 1837-1838 में लघु मसूरिका (smallpox) की महामारियों के फलस्वरूप प्लेन्स इंडियन्स (Plains Indians) के बीच तबाही और जनसंख्या में अत्यधिक गिरावट उत्पन्न हुई. सन 1832 से, संघीय सरकार ने अमेरिकी मूलनिवासियों के लिए एक लघु मसूरिका टीकाकरण कार्यक्रम स्थापित किया ("सन 1832 का द इंडियन वैक्सीनेशन ऐक्ट"). यह अमेरिकी मूलनिवासियों की स्वास्थ्य समस्या पर ध्यान देने के लिए बनाया गया पहला संघीय कार्यक्रम था।

नस्लीय-भाषाई वर्गीकरण
मूलनिवासी जनसंख्या पर प्रभाव
अमेरिकी मूल-निवासियों की दासता
व्यक्ति-आधारित