Demonstranterna lyste upp kvällsmörkret med tända ljus och mobiltelefoners lampor.
– Abortlagen i Polen dödar polska kvinnor. Det är grymt och det är skrämmande, säger en kvinna som demonstrerade till nyhetskanalen TVN24.
Protesterna blossade upp igen sedan en 30-årig gravid kvinna avlidit efter att hon blivit svårt sjuk under sin graviditet.
Kvinnan var i 22:a veckan när hon fördes till sjukhuset sedan hennes vatten gått. Undersökningar hade tidigare visat flera skador på fostret.
Läkarna vägrade först att avsluta graviditeten eftersom fostrets hjärta fortfarande slog. När fostret var dött beslutade läkarna att göra ett kejsarsnitt, men det var för sent. Kvinnan avled av septisk chock, allvarlig blodförgiftning, enligt hennes familj.
Förra året beslutade landets konstitutionsdomstol att abort av foster med skador ska förbjudas. I januari i år genomdrev Polen ett nästan heltäckande förbud mot abort.
Regeringen säger att det inte är domstolens utslag som bär skulden för kvinnans död, i stället är det läkarna som har gjort fel. Polens hälsominister Adam Niedzielski lovar att riktlinjer för när aborter är tillåtna ska utfärdas.