Po vojne bola k Ukrajinskej SSR pripojená ako Zakarpatská oblasť do toho času oficiálne česko-slovenská Podkarpatská Rus. Ukrajinská SSR sa stala zakladajúcim členom OSN a tiež tu získala samostatné zastúpenie, ktoré z ostatných zväzových republík mala iba Bieloruská SSR. V rokoch 1946 – 1947 postihol Ukrajinu ďalší hladomor, ktorý ale nedosiahol takého rozsahu ako hladomor v 30. rokoch. V rokoch 1948 – 1950 sa v západnej časti krajiny uskutočnila kolektivizácia. Až do päťdesiatych rokov na západe krajiny pôsobili partizánske oddiely Ukrajinskej povstaleckej armády bojujúce proti sovietskej vláde. Dňa 19. februára 1954 pri príležitosti tristého výročia Perejaslavskej rady, príklonu Ukrajiny k Ruskej ríši, bol z iniciatívy Nikitu Chruščova pripojený Krym k Ukrajinskej SSR. Dôvodom boli "blízke ekonomické vzťahy Krymskej oblasti s Ukrajinskou SSR". V päťdesiatych rokoch sa pokračovalo v predvojnovej politike rusifikácie, ktorá sa zmiernila počas obdobia „oteplenia“ v šesťdesiatych rokoch. Trend sa potom prudko zmenil v roku 1972, kedy bola uzavretá väčšina ukrajinských škôl a zároveň bolo zatknutých niekoľko desiatok popredných predstaviteľov ukrajinskej inteligencie. V šesťdesiatych a sedemdesiatych rokoch pokračovala silná industrializácia a urbanizácia, predovšetkým vo východnej časti krajiny, bola vybudovaná kaskáda priehrad na Dnepri. Dňa 26. apríla 1986 došlo k havárii v Černobyľskej jadrovej elektrárni V. I. Lenina. Táto katastrofa spôsobila silné zamorenie oblasti na ukrajinsko-bieloruskom pohraničí. Oblasť v okruhu 30 kilometrov bola presídlená.