افزایش شدید جمعیت شهری در جهان به ویژه در کشورهای درحال توسعه در طی دهه های اخیر باعث به وجود آمدن پدیده نخست شهری در آن ها شده است. کشور ایران نیز به عنوان یکی از کشورهای درحال توسعه، در طی دهه های اخیر به ویژه از سال 1345 به بعد از روند متعادل خود خارج و افزایش شدید جمعیت شهری در آن مشاهده می شود. این مقاله، به تحلیل و مقایسه توزیع اندازه شهرها در نظام شهری استان همدان طی سال های 1365 تا 1390 می پردازد. پژوهش حاضر از نوع نظری – کاربردی و از لحاظ روش مطالعه توصیفی – تحلیلی است. برای جمع آوری اطلاعات، ضمن مطالعه آثار کتابخانه ای، از آمارنامه ها (سالنامه آماری و سرشماری نفوس و مسکن در همه دوره های سرشماری) استفاده شده است. در ادامه، با بررسی اطلاعات و همچنین تجزیه وتحلیل آن ها با استفاده از نرم افزار Excel، در تبیین مناسب داده ها تلاش شده است. برای پی بردن به وضعیت نخست شهری در استان همدان، از مدل مرتبه – اندازه و مدل های رایج نخست شهری شامل شاخص های نخست شهر، دو شهر، گینزبرگ، موماو و الوصابی، مهتا و ضریب آنتروپی استفاده شده است. می توان گفت نظام شهری استان همدان در پنج دوره موردمطالعه 1365 – 1390 منطبق بر الگوی نخست شهری بوده است و از قانون مرتبه – اندازه پیروی نمی نماید. در پایان، با توجه به ارزیابی های صورت گرفته از وضعیت نخست شهری در استان همدان، برای بهبود وضعیت، راهکارهایی ارائه شده است.