Ένα χαρακτηριστικό της αρχαίας Πολυρρήνιας είναι ότι αποτελεί μια από τις πρώτες ιστορικά καταγεγραμμένες πόλεις της αρχαιότητας η οποία ασχολούταν συστηματικά με την κατασκευή και το εμπόριο όπλων ενώ αποτελούσε μια διαρκή απειλή για όλες τις πόλεις-κράτη και τους οικισμούς της Δυτικής Κρήτης. Αυτό παρατηρείται ήδη από την Ελληνιστική περίοδο όπου οργανώνεται σε μία πόλη κράτος ενώ χάρη στην ασχολία αυτή, η Πολυρρήνια έγινε πλούσια κόβοντας το δικό της νόμισμα. Επιπλέον χαρακτηρίζεται ως εμπορική πόλη και αυτό παρακολουθεί η οικιστική της ανάπτυξη με τον οικισμό να μην εμφανίζει πλατώματα πάρα μόνο πυκνή δόμηση. Αργότερα αναπτύσσει την κτηνοτροφία μεταβάλλοντας το όνομά της από Παλαιόκαστρο σε Πολυρρήνια από τα πολλά πρόβατα. Συνεχίζει να κόβει νόμισμα και να ελέγχει το εμπόριο μέσω των επινείων της έως τα Βυζαντινά χρόνια όπου σιγά-σιγά εξασθενεί και μένει χωρίς κατοίκους και παραγωγική δύναμη. Ανάπτυξη επανέρχεται μετά την πτώση της αυτοκρατορίας και με την κυριαρχία των Φράγκων αρχίζει ξανά την κτηνοτροφία, την αμπελουργία αλλά και την παραγωγή τοπικού κρασιού (ρακί) και ελαίου ύστερα από τις φυτεύσεις ελαιόδεντρων από τους Ενετούς. Ελαιοτριβεία και πατητήρια εκείνης της περιόδου επιβεβαιώνουν την ανάπτυξη αυτή. Η τοποθεσία δεν της επιτρέπει παραγωγή προϊόντων εκτός ελιάς-λαδιού, καρυδιών, τοπικού, γάλακτος και κρέατος λόγω του βραχώδους του εδάφους και της έντονης κλίσης του. Τέλος μικρά μποστάνια με μικρές ποσότητες παραγωγής κάλυπταν τις ατομικές ανάγκες και δεν διαθέτονταν προς εμπόριο.
Σήμερα το χωριό της Πολυρρήνιας δεν αποτελεί εξαγωγικό μέρος, αλλά οι λιγοστοί της κάτοικοι ασχολούνται με την παραγωγή ελαιόλαδου και κρασιού (ρακί) τοπικής και ατομικής κατανάλωσης ενώ μικρά μποστάνια, θερμοκήπια μαζί με ελάχιστες καρυδιές υπολογίζονται ως παραγωγή προσωπικής κατανάλωσης.
Ως προς τη πληθυσμιακή της ιστορία ξέρουμε ότι δημιουργήθηκε από συνένωση οικισμών και γνώρισε ανάπτυξη κατά τα κλασσικά έως τα ρωμαϊκά χρόνια. Πληθυσμιακά πεθαίνει κατά τη Βυζαντινή περίοδο όπου δεν έχει κανέναν κάτοικο και επανέρχεται η κατοίκηση επι Φράγκων και Ενετών. Ύστερα από το 1828 όπου έχουμε τις επίσημες απογραφές περιοχών του ελληνικού κράτους γνωρίζουμε ότι το 1920 ο πληθυσμός της ανερχόταν συνολικά σε 353 μόνιμους κατοίκους, το 1981 σε 206 μόνιμους κατοίκους, το 1991 σε 231 το 2001 σε 110 ενώ το 2011 σε 78. Σε αυτό πιθανότατα συνέβαλε η μετακίνηση μόνιμου πληθυσμού προς το κοντινό αναπτυσσόμενο Καστέλι του δήμου Κισάμου.