Ukraina består overveiende av slettelandskap under 300 moh., og omfatter bare høyere land i ytterkantene. Av høyland har man fjellene på Krim, Krimski Hori, Donetsplatået i sør, og det volynsk-podilske høyland i vest. Lengst vest strekker Ukraina seg over på sørsiden av Karpatene. Ukrainas høyeste fjell, Hoverla (2061 moh.), ligger i Karpatene. Mellom disse høyere områdene ligger det store slettelandet som dreneres av en rekke elver; de fleste renner sørover og har avløp til Asovhavet og Svartehavet. Den viktigste er Dnepr, som renner nord–sør og deler landet omtrent i to. Andre store elver er Donau, grenseelv mot Romania i sørvest, Dnestr og Bug. Ukraina har ingen store sjøer.
I den sentrale og sørlige delen av slettelandet ligger det særdeles fruktbare svartjordsbeltet (tsjernosem). Svartjordsbeltet utgjør nesten 2/3 av det ukrainske landarealet. Dette er fortsatt svært fruktbar jord, men forurensning fra industri, utstrakt bruk av plantevernmidler, jorderosjon og radioaktivt nedfall etter Tsjernobyl-katastrofen (ukrainsk Tsjornobyl) i 1985 forurenset ca. 1/10 av landets areal. Noen av disse områdene er fortsatt ubeboelige, og store skog- og jordbruksarealer er tatt ut av produksjon. Selv om forurensningsnivået generelt i Ukraina har gått noe ned etter kommunismens fall på grunn av den dramatiske nedgangen i industriproduksjonen, er de økologiske problemene fortsatt store. I tillegg til den radioaktive forurensningen er et av de store problemene forringelse av vannkvaliteten. Dette er mye et resultat av industriutslipp i elver, og gjelder særlig områdene rundt Dnepr, elvene i sør ned mot Svartehavet og på Krim.