苏联未解体时，乌克兰球员是须要代表苏联国家足球队出赛，当时基辅戴拿模的球员经常成为国家队的主力球员（1986年世界杯，1988年欧洲国家杯）。90年代时出现多名出色的乌克兰球员，包括简察斯基（Andrei Kanchelskis）、奥诺普科（英语：Viktor Onopko）（Viktor Onopko）、沙兰高（Oleg Salenko）、他们当时是代表新成立的俄罗斯国家足球队参赛，而乌克兰被禁止参加国际性主要赛事到1994年。

2005年前乌克兰从未参加过国际性大赛，虽然球队过往于外围赛出色，但先后三次在附加赛被淘汰出局。前苏联国家队的乌克兰名将奥列格·布洛欣于2003年9月成为国家队新任领队，球队于2006年世界杯外围赛表现出色，最终于2005年9月3日与格鲁吉亚打成1-1后可以确定提前出线世界杯，是乌克兰首次参加国际大赛。在2006年世界杯决赛周中，乌克兰虽然首场分组赛以0-4败给西班牙，但最后仍以小组次名出线十六强，再凭互射十二码淘汰瑞士晋级八强，最后以0-3败给后来成为冠军的意大利出局，但已是乌克兰取得历来最好的大赛成绩。可惜乌克兰在2008年欧洲国家杯及2010年世界杯都在外围赛出局。2014年世界杯外围赛，乌克兰取得小组次名附加赛资格，与法国争夺出线决赛周席位，乌克兰首回合在主场以2-0击败法国，本来出线形势大好，但次回合作客却被法国以3-0反胜，结果总比数以2-3败阵，饮恨出局。2018年世界杯外围赛，乌克兰落后于冰岛及克罗地亚，仅得小组第三名，连续三届无法打入世界杯决赛周。2022年世界杯外围赛，乌克兰落后于法国，以小组次名获得附加赛资格。附加赛因俄罗斯入侵乌克兰延迟至2022年6月才进行，乌克兰虽在附加赛准决赛作客击败苏格兰晋级决赛，但在决赛不敌另一支来自英伦的球队威尔斯，未能晋级决赛周。

乌克兰是2012年欧洲国家杯主办国之一，自动晋身决赛周，首场分组赛更凭著名将安德烈·舍甫琴科连中两元，以2-1反胜瑞典，取得乌克兰在欧洲国家杯决赛周中首场胜仗，可惜接下来的两场分组赛分别败给法国及英格兰，最后只得小组第三名出局。

乌克兰虽然在2016年欧洲国家杯首次通过外围赛成功晋身决赛周，但期间表现差劣，最后更成为当届唯一一支“三零部队”（零胜、零入球、零得分）。

后来，乌克兰在2020年欧洲国家杯外围赛的表现令人为之一亮，在前名将安德烈·舍甫琴科的执教下力压上届欧洲国家杯冠军葡萄牙并以分组第一且提前一轮晋级，也成功连续3次都晋级欧洲国家杯决赛周。在2016年欧洲国家杯决赛周成为“三零部队”的乌克兰在2020年欧洲国家杯决赛周分组赛，分别败给荷兰和奥地利，仅打败欧国杯决赛周新丁北马其顿。但乌克兰幸运地以最佳分组第三历史性晋级十六强，并在不被看好下于加时绝杀以小组首名出线的瑞典而再进一步。虽然最终在八强赛中以0-4大败于英格兰，但已经是乌克兰于欧洲国家杯的最佳成绩。

2024年欧洲足球锦标赛外围赛附加赛，乌克兰在路径B决赛2–1击败冰岛，连续两届闯入欧洲国家杯决赛周，与罗马尼亚、比利时、斯洛伐克并列E组，四支球队都以4分持平，惟乌克兰净胜球排第四被淘汰。