13世紀，蒙古人占領烏克蘭大部分地區，但加裡西亞和沃倫公國卻沒有被蒙古人統治，這兩個公國位于古羅斯的西南邊境地區，“烏克蘭”一詞的起源并不清楚，當它開始使用時人們認為“Україна”（烏克蘭）是烏克蘭語中兩個單詞的組合：“У：我們或在本地”和“Kраїна：國家/邊界區”，可以解釋為“我們的國家或祖國”。該地方的羅斯人就被稱為“烏克蘭人”、“烏克拉伊娜”，即“邊界上的人”，國名是以民族名稱命名。

根據考古資料，烏克蘭存有舊石器時代和新石器時代的古人類遺址。境内較為重要的舊石器時代遺址有距離今二萬多年前至三萬年前的舊石器晚期岩畫。

烏克蘭是維京人在公元九世紀建立的基輔羅斯的核心地域，也是近代俄國資本主義發展最早的地區之一。10世紀前後，東斯拉夫人各部落在今烏克蘭地區結合形成古羅斯部族，并建立了基輔羅斯國家。根據史學史的觀點，基輔羅斯被認為是3個現代東斯拉夫人國家（白俄羅斯、俄羅斯及烏克蘭）的前身。弗拉基米爾一世·斯維亞托斯拉維奇和他的子智者雅羅斯拉夫統治的時期，被認為是基輔的黃金時期。當時他們接納了東正教，也創立羅斯法典。12至14世紀，古羅斯政治、經濟、文化中心由基輔向東北部的弗拉基米爾轉移，進入羅斯曆史上的諸公割據時代，古羅斯部族逐漸分裂成俄羅斯人（大俄羅斯人）、烏克蘭人（小俄羅斯人）和白俄羅斯人3個支系。基輔羅斯在13世紀被蒙古帝國占領。

随着1187年基輔南部面對原野地帶的屏障佩列亞斯拉夫公國的統治者弗拉基米爾·格列波維奇的逝世，伊帕捷耶夫編年史寫到“烏克拉伊娜為他而吟唱”（ѡ нем же оукраина много постона，o nem že ukraina mnogo postona）。随後的幾十年和世紀裡這個術語被用來指定除加裡西亞-沃裡尼亞、普斯科夫、梁贊等之外的羅斯不同公國的邊境地區。由此烏克蘭之名開始出現。

約從14世紀起，這群人開始脫離古基輔羅斯地區而形成為具有獨特語言、文化和生活習俗的單一民族。基輔羅斯地區被蒙古人與其人民擊潰後，第聶伯河左岸烏克蘭逐步演變為無人地帶，15世紀俄羅斯統一後，不堪忍受壓迫的俄羅斯農民逃往這一地帶，形成烏克蘭哥薩克。烏克蘭是一個地理名稱正式被提出是在1569年羅斯西南的波多裡亞到紮波羅熱一帶并入波蘭王國以後。13至15世紀，烏克蘭地區的人曾先後抗擊蒙古人、日耳曼人及土耳其人與其民的入侵。14世紀中葉波洛茨克公國（該國系諸公割據時期的古基輔羅斯一部分）被立陶宛大公國吞并，白羅斯被并入立陶宛，此後立陶宛繼續南侵蒙古金帳汗國控制的地區，占領了第聶伯右岸烏克蘭，并對第聶伯左岸形成名義上的統治。1569年7月1日，盧布林聯合、波蘭王國和立陶宛大公國合并為聯邦，即波蘭立陶宛聯邦。在此後的幾百年裡，東北羅斯走上了獨自統一的道路，由莫斯科大公國統一該地，形成俄羅斯沙皇國；西南羅斯則在波蘭立陶宛聯邦的統治下形成了現代白羅斯和現代烏克蘭。具體地說，現代烏克蘭民族形成于17至19世紀，在第聶伯河中遊一帶，以基輔、波爾塔瓦和切爾尼戈夫為中心。

17世紀，烏克蘭人在東正教共同信仰的聯合下反對波蘭的天主教化運動，進而發動起義。1654年，烏克蘭哥薩克領袖博格丹·赫梅利尼茨基與俄羅斯沙皇簽訂《佩列亞斯拉夫和約》，商請沙皇來統治，自此東烏克蘭（第聶伯河左岸）與俄羅斯帝國正式合并，開始了烏克蘭和俄羅斯的結盟史。

18世紀初年大北方戰争時期，東烏克蘭人一度出現與俄羅斯關系松動的現象，但是在彼得大帝打敗入侵的瑞典帝國軍之後，東烏克蘭對俄羅斯帝國的向心力大為增強，越來越多人認同自己是俄羅斯人。18世紀末葉，俄羅斯女皇葉卡捷琳娜二世和奧地利帝國、普魯士王國三次瓜分波蘭，使古羅斯舊地烏克蘭和白羅斯全部并入俄羅斯帝國版圖；她同時在1783年打敗奧斯曼土耳其帝國、吞并奧斯曼土耳其帝國的附庸克裡米亞汗國，大量的俄國人開始移民克裡米亞半島。到1795年，除加裡西亞（1772－1918年屬于奧地利帝國和之後的奧匈帝國）以外，烏克蘭其餘地區均在俄羅斯帝國統治之下。但是，西烏克蘭的中小貴族大多是東儀天主教徒（雖然大多數農民是東正教徒），以緻于西烏克蘭人（還有有不少信仰天主教的波蘭人）對正統東正教與俄羅斯的認同薄弱，促成21世紀的東西拉鋸與認同問題。

為了因應18世紀後期出現的東儀天主教徒與東正教徒的沖突與鬥争（以西烏克蘭地區為中心），1795年後俄羅斯皇帝開始在烏克蘭全境推行俄羅斯化政策，竭力推廣俄語的使用，并壓制出版界與公衆活動的烏克蘭語。反而促成19世紀上半浪漫主義在烏克蘭語族群中的蓬勃發展，農奴出身的民族詩人塔拉斯·舍甫琴科是其中的佼佼者，有效地推展了烏克蘭的民族主義運動。這些新興的烏克蘭知識分子，同時緻力于民族複興與社會正義的實現。