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La siguiente es una lista de las localidades más pobladas de estado de Tlaxcala según el censo realizado por el Instituto Nacional de Estadística y Geografía en 2010. La información de población presentada a continuación es por localidad y no incluye áreas metropolitanas ni municipios. Se muestran las localidades con una población mayor a los 5000 habitantes.​​​

Localidades de Tlaxcala por población

#	Localidad	Municipio	Población (2010)
1	San Pablo del Monte	San Pablo del Monte	60 001
2	Huamantla	Huamantla	51 996
3	Apizaco	Apizaco	49 506
4	Chiautempan	Chiautempan	48 030
5	Zacatelco	Zacatelco	38 466
6	Calpulalpan	Calpulalpan	33 263
7	Contla	Contla	27 610
8	Papalotla	Papalotla	22 969
9	Ocotlán	Tlaxcala	22 248
10	La Magdalena Tlaltelulco	La Magdalena Tlaltelulco	16 834
11	Teolocholco	Teolocholco	16 240
12	Tetla	Tetla	15 161
13	Tlaxco	Tlaxco	14 806
14	Tlaxcala de Xicohténcatl	Tlaxcala	14 692
15	El Carmen Tequexquitla	El Carmen Tequexquitla	14 249
16	Acuitlapilco	Tlaxcala	13 386
17	Santo Toribio	Xicohtzinco	12 255
18	Nanacamilpa	Nanacamilpa	12 177
19	Tenancingo	Tenancingo	11 636
20	Xaloztoc	Xaloztoc	10 191
21	San Andrés Ahuashuatepec	Tzompantepec	10 114
22	Tetlanohcan	Tetlanohcan	9 858
23	Mazatecochco	Mazatecochco	9 671
24	Amaxac	Amaxac	9 114
25	San Isidro Buen Suceso	San Pablo del Monte	8 769
26	Cuapiaxtla	Cuapiaxtla	8 398
27	Tepetitla	Tepetitla	8 316
28	Ayometla	Ayometla	7 992
29	San Gabriel Cuauhtla	Tlaxcala	7 912
30	Zimatepec	Yauhquemehcan	7 378
31	Panotla	Panotla	7 356
32	Santa Anita Huiloac	Apizaco	7 183
33	Panotla	Panotla	7 356
34	Totolac	Totolac	6 989
35	Ignacio Zaragoza	Huamantla	6 916