Volgens de Sovjet-volkstelling van 1989 had de stad 1.593.970 inwoners. In 1991 was de bevolking gedaald tot 1.510.200 mensen, inclusief de 1.494.200 permanente inwoners. Charkiv is de op een na grootste stad van Oekraïne na Kyiv, de hoofdstad. Bij die volkstelling bleek dat de inwoners de volgende etnische achtergrond hadden: 50,38% Oekraïens, 43,63% Russisch, 3% Joods, 0,75% Wit-Russisch en alle anderen opgeteld (meer dan 25 minderheden) 2,24%. 28,9% had als moedertaal Oekraïens in 1989, 70,0% Russisch.
In 2001 had 62,8% een Oekraïense achtergrond en 33,2% een Russische achtergrond. Het aandeel met Oekraïense moedertaal steeg naar 31,8% en het Russische aandeel nam af naar 65,9%. Men kan zich etnisch Oekraïens voelen en Russischtalig zijn en/of volgeling zijn van hetpatriarchaat van Moskou.
De oblast Charkiv is in meerderheid Oekraïenstalig. Bij de volkstelling van 2001 gaf 53,8% van de bevolking van de regio Charkiv aan het Oekraïens als moedertaal te hebben, 3,3 procentpunt meer dan in 1989. Het Russisch wordt als moedertaal door 44,3% van de bevolking gesproken, een afname van 3,8 procentpunt sinds 1989.
