Quá trình phát triển năng lượng hạt nhân ở Ukraine bắt đầu vào thập niên 1970, với việc xây dựng nhà máy điện hạt nhân Chernobyl với 4 lò phản ứng. Lò phản ứng đầu tiên được đưa vào hoạt động năm 1977, tiếp theo là lò phản ứng số 2 (năm 1978), số 3 (năm 1981), số 4 (năm 1983). Sự cố nổ lò phản ứng số 4 nhà máy điện hạt nhân Chernobyl và hỏa hoạn sau đó vào ngày 26/4/1986, là thảm họa nghiêm trọng nhất của ngành năng năng lượng hạt nhân thế giới. Sau khi khắc phục hậu quả một phần, nhà máy điện hạt nhân Chernobyl vẫn tiếp tục hoạt động thêm một thời gian và chỉ đóng cửa hoàn toàn vào tháng 12/2000.
Hiện nay, Ukraine có bốn nhà máy điện hạt nhân hoạt động với tổng cộng 15 lò phản ứng, tổng công suất 13.107 MW. Bốn nhà máy điện hạt nhân đang hoạt động bao gồm:
Nhà máy điện hạt nhân Zaporizhzhia, có 6 lò phản ứng, mỗi lò phản ứng có công suất 950 MW, tổng công suất 5.700 MW. Các lò phản ứng của nhà máy được đưa vào hoạt động từ năm 1984 đến 1995. Vào cuối năm 1995, lò phản ứng số 6 đã được kết nối với lưới điện, đưa Zaporizhzhia trở thành nhà máy điện hạt nhân lớn nhất ở châu Âu.
Nhà máy điện hạt nhân Rivne (còn gọi là Rovno), có 4 lò phản ứng, lò thứ nhất công suất 381 MW, lò thứ hai công suất 376 MW, lò thứ ba công suất 950 MW, lò thứ tư công suất 950 MW, tổng công suất 2.657 MW.
Nhà máy điện hạt nhân South Ukraine, có 3 lò phản ứng, mỗi lò phản ứng có công suất 950 MW, tổng công suất 2.850 MW.
Nhà máy điện hạt nhân Khmelnytskyi có 2 lò phản ứng, mỗi lò phản ứng có công suất 950 MW, tổng công suất 1.900 MW.
Tất cả các lò phản ứng hạt nhân của Ukraine đều được thiết kế ở thời Liên Xô cũ. 13 tổ máy hoạt động trên lò phản ứng loại VVER-1000 và 2 tổ máy hoạt động trên lò phản ứng VVER-440, loại mà không còn đáp ứng đầy đủ các tiêu chuẩn an toàn quốc tế hiện đại.
12 trong số 15 tổ máy điện đã hết tuổi thọ thiết kế (30 năm) và đang hoạt động với thời gian kéo dài thêm 10 năm (với lò phản ứng loại VVER-1000) và 20 năm (với lò phản ứng VVER-440). Những rủi ro liên quan đến sự lạc hậu của các lò phản ứng hạt nhân ngày càng tăng, việc hiện đại hóa chúng, chẳng hạn thay thế một số thiết bị quan trọng không đơn giản.
