Demonstrasjonen torsdag skjer samtidig med at lokalpolitikere møtte i et offentlig forum for å diskutere volden i byen.
På søndag ble en tysk mann drept. To menn, fra henholdsvis Syria og Irak, er siktet. Det har skapt uroligheter i den tyske delstaten Sachsen.
Flere av demonstrantene ropte «Motstand!» under demonstrasjonen, ifølge Reuters.
Politiet i Sachsen har hentet inn forsterkninger for å hjelpe dem å håndtere eventuelle konfrontasjoner.
NYHETSANALYSE: Hvem har skylden for høyreekstremismen i det østlige Tyskland? Les også: Denne demonstrasjonen har satt fyr på debatten om forbindelsene mellom politiet og ytre høyre
Lover å håndtere drapet
5000 innvandringsmotstandere kom i sammenstøt med 1000–2000 motdemonstranter i gatene i Chemnitz mandag. Hundrevis av politifolk greide ikke å hindre at 20 mennesker ble skadet.
I ettertid har myndighetene forsøkt å håndtere både drapet og demonstrasjonene:
– Vi skal sørge for at de som har begått drapshandlingen blir dømt, og det fort, sa Sachsens statsminister Michael Kretschmer torsdag.
– Og vi skal sørge for at de som løp gjennom byen og gjorde Hitler-hilsener også blir dømt.