Zu den ältesten Baudenkmälern von Charkiw gehört die steinerne Kathedrale des Maria-Schutz-Klosters aus dem Jahre 1689. Hier verquicken sich die Gepflogenheiten des russischen Sakralbaus mit einer Komposition, die für die ukrainischen dreikuppeligen Holzkirchen typisch ist. Es gibt weitere Bauwerke vom Ende des 18. Jahrhunderts, so die 1771 erbaute Maria-Entschlafens-Kirche und den einstigen Katherinenpalast, der heute als Hochschule fungiert. Das prächtige neoklassizistische Theater ist ein Werk des berühmten russischen Architekten Konstantin Andrejewitsch Thon.
Charakteristisch für das Stadtzentrum von Charkiw ist der mit über elf Hektar Fläche zwischen 1920 und 1930 entstandene größte Platz Europas und einer der größten der Welt. Markante Gebäude an diesem Platz sind das „Dershprom“ (Haus der Staatlichen Industrie) und die Universität.
Die vielen Theater und zahlreichen Museen in der Stadt vermitteln einen Einblick in die ukrainische darstellende und bildende Kunst. Hervorzuheben sind das Historische Museum und das Museum für bildende Künste.
Die Bevölkerung der Stadt spricht mehrheitlich Russisch als Muttersprache, wobei das Ukrainische nach und nach wieder zum Volk findet.