Pułk powstał w czasie powstania Chmielnickiego jako połączenie oddziałów kozackich i chłopskich. Został sformowany na przełomie lata i jesieni 1648 r. w składzie siedmiu sotni: 3 połtawskich, bagackiej, bałaklijskiej, borkowskiej i kobielackiej. Według rejestru z 1649 r. pułk liczył 19 sotni i 2970 Kozaków. W okresie ugody perejasławskiej (1654) liczba kozaków w pułku sięgała 6497. W okresie rebelii przeciwko władzy hetmana Iwana Wyhowskiego pod dowództwem Martyna Puszkara i Jakuba Barabasza (1657–1658) pułk poniósł duże straty i liczba sotni połtawskich spadła do jednej. W 1662 r. wydzielono z niego pułk zinkowski, a kilka sotni włączono do pułku czehryńskiego. W 1672 r. pułk liczył 17 sotni, a w roku 1723 – 17 sotni, 4381 kawalerzystów i 753 pieszych kozaków.