Awalnya penjara di Gulag dapat menampung 765 orang, memberikan masing-masing orang 0,1 meter kubik tempat untuk bernapas. Namun jumlah tahanan yang semakin bertambah menjadi masalah di kemudian hari.
Berdasarkan dokumen dari National Library of Australia, penjara Gulag menahan rata-rata 1.313 pria pada tahun 1886, 1.120 pria pada tahun 1887, dan 1.380 pria pada tahun 1888. Selama Perang Dunia II, jumlah tahanan Gulag menurun drastis karena banyak di antaranya yang menjadi tentara. Namun begitu perang berakhir, kamp-kamp kembali terisi dan kali ini menjadi lebih banyak.
Pada tahun 1953, populasi di dalam penjara Gulag diperkirakan mencapai 2.625.000 orang. Dari tahun 1928-53, sekitar 14 juta orang pernah memasuki Gulag, dengan 4-5 juta orang menjadi buruh yang secara eksplisit tidak dianggap sebagai tahanan.
Karena jumlah tahanan yang sangat banyak, cuaca yang sangat dingin, dan fasilitas yang sangat buruk, kematian di penjara Gulag sudah menjadi hal yang biasa. Sebuah artikel dalam surat kabar yang diterbitkan pada tahun 1890, yang berjudul "The Horror of Siberian Prison Life" memublikasikan angka kematian yang berasal dari penjara Tomsk.
Penjara Tomsk hanya memiliki cukup ruang untuk menampung 275 tahanan yang sakit, namun jumlah orang sakit yang masuk ke dalamnya sering melebihi daya tampung tersebut.
Misalnya pada tahun 1887, 512 tahanan dinyatakan menderita demam tifoid, namun karena tidak ada cukup ruangan, beberapa di antaranya dipindahkan ke luar penjara yang bersuhu hampir beku. Secara alami, angka kematian di Tomsk agak tinggi, dengan 360 hingga 400 orang dimakamkan setiap tahunnya.