El Gobierno del Reino de España reconoció a Ucrania como estado independiente el 31 de enero de 1991.

Las relaciones diplomáticas entre Ucrania y España fueron establecidas el 30 de enero de 1992 a través de la firma en Praga del comunicado común. En agosto de 1992 en Kyiv fue inaugurada la representación permanente diplomática de España en Ucrania.

La visita a Ucrania del Ministro de Asuntos Exteriores de España Francisco Fernández Ordóñez el 23 de abril de 1992 favoreció el desarrollo de las relaciones bilaterales. Durante esta visita fue firmado el Memorandum sobre consultas entre los Gobiernos de ambos países que preveía, en particular, las periódicas reuniones para abordar los asuntos internacionales, de desarme y relaciones bilaterales.

El 8 de febrero de 1994 el Ministro de Asuntos Exteriores de Ucrania Anatoliy Zlenko realizó una visita oficial a España acompañado de un grupo de empresarios ucranianos. El jefe de la diplomacia ucraniana fue recibido por Su Majestad el Rey de España Don Juan Carlos, también tuvo lugar la reunión con el Presidente del Gobierno de España Felipe González y otros ministros. Durante la visita fue ratificado el texto del Tratado de Amistad y Cooperación entre Ucrania y España.

Durante la visita de trabajo del Viceministro de Asuntos Exteriores de Ucrania Borys Tarasiuk a España en febrero de 1995 tuvieron lugar las reuniones con el Secretario de Estado para la UE Carlos Westendorp y el Secretario de Estado para Política Exterior Francisco William. Esta visita fue centrada en asuntos relacionados con la futura presidencia de España en la UE.

El paso siguiente en el desarrollo de las relaciones bilaterales lo constituyó la apertura en junio de 1995 de la Embajada de Ucrania en Madrid.

En noviembre de 1995 durante la presidencia española en la UE el Ministro de Asuntos Exteriores de Ucrania Guennadiy Udovenko visitó Madrid para participar en la reunión Ucrania-Troika UE. En esta ocasión el Ministro Udovenko fue también recibido por el Rey de España Don Juan Carlos.

Un hito importante en las relaciones bilaterales constituyó la visita de estado a España del Presidente de Ucrania Leonid Kuchma el 7 de octubre de 1996.

Durante esta visita fueron firmados una serie de documentos bilaterales, entre ellos el Tratado de  Amistad y Cooperación, los acuerdos sobre la cooperación económica y comercial, la comunicación aérea, la cooperación en el ámbito de la educación, ciencia y cultura, la protección social de los ciudadanos.

El Presidente de Ucrania Leonid Kuchma fue recibido por el Rey de España Juan Carlos que expresó el apoyo de España a la futura integración de Ucrania en la UE. El Jefe de Estado español también calificó positivamente la firma en enero de 1994 por los Presidentes de Ucrania, EE.UU. y Rusia de la declaración trilateral que, entre otras cosas, confirmó el compromiso de Ucrania de adherirse al Tratado de no-proliferación nuclear.

Durante la visita el Presidente Kuchma se entrevistó con el Presidente del Gobierno de España José María Aznar, también hubo reunión entre los Ministros de Asuntos Exteriores de  dos países.

6-7 de noviembre de 2001 tuvo lugar la visita a Ucrania del Ministro de Asuntos Exteriores de España Josep Pique que se entrevistó con su homólogo ucraniano Anatoliy Zlenko, el Presidente de Ucrania Leonid Kuchma y el Primer Ministro de Ucrania Anatoliy Kinaj. El jefe de la diplomacia española aseguró a los mandatarios ucranianos que durante su presidencia de turno en la UE en el primer semestre de 2002 España pondría el máximo esfuerzo para la aproximación política y económica de Ucrania con las estructuras europeas. Durante la visita de Josep Pique a Ucrania también fue firmado el Acuerdo sobre la cooperación científico-técnica entre Ucrania y España.

Durante todo el período del desarrollo de las relaciones bilaterales la etapa más intensa del diálogo político con Ucrania se ve protagonizada por los procesos de integración en Europa. Las transformaciones democráticas en Ucrania también favorecieron el fomento del diálogo político entre nuestros países.

En los últimos años se observa la tendencia hacia el fortalecimiento de la cooperación entre los Ministerios de Asuntos Exteriores de Ucrania y España: los jefes de las diplomacias de ambos países se entrevistan regularmente en el marco de los eventos internacionales, dos veces al año tienen lugar las consultas bilaterales a nivel de Directores Generales y de Viceministros.

Cobra fuerza la cooperación interparlamentaria entre Ucrania y España. El marzo de 2007, por primera vez en la historia de las relaciones bilaterales, en el Congreso de los Diputados de España fue creado el grupo de amistad con el Parlamento de Ucrania. En Ucrania fue acogida con gratitud la decisión del Congreso de homenajear a las víctimas de la Gran Hambruna de Ucrania de 1932-33, con motivo del 75º aniversario de la tragedia.

En el año 2007 tuvo lugar el intercambio de visitas de Ministros de Asuntos Exteriores de Ucrania y España.

El 5 de julio de 2007 el Ministro de Asuntos Exteriores y de Cooperación de España Miguel Ángel Moratinos visitó Kyiv en calidad del Presidente en Ejercicio de la OSCE. Durante su estancia en Kyiv el Ministro M.A.Moratinos se ha entrevistado con su homologo ucraniano Arseniy Yatsenyuk y fue recibido por el Presidente de Ucrania Víctor Yúschenko y Vice Primer Ministro Mykola Azarov. Aparte de la temática de la OSCE se han discutido cuestiones de agenda bilateral. Las partes han coincidido en que las relaciones ucraniano-españolas tienen un considerable potencial para el desarrollo, particularmente en el ámbito económico-comercial y de inversiones.

16-17 de noviembre de 2007 el Ministro de Asuntos Exteriores de Ucrania Arseniy Yatsenyuk ha realizado la visita de trabajo a España. Durante su estancia en Madrid el canciller ucraniano se entrevistó con su homologo español Miguel Ángel Moratinos, Vicepresidente del Congreso de los Diputados de España, Presidente del Grupo de Amistad con el Parlamento de Ucrania, Ignacio Gil Lázaro e inauguró el encuentro empresarial ucraniano-español en la sede de la CEOE.

Durante las negociaciones los Ministros A.Yatsenyuk y M.A.Moratinos dedicaron especial atención al desarrollo de la cooperación económica y comercial entre Ucrania y España, participación de las empresas españolas en los proyectos de inversión en Ucrania, especialmente en el contexto de la preparación de la Eurocopa 2012. También tuvo lugar el intercambio de opiniones sobre asuntos consulares, en particular, la facilitación del régimen de visados para los ciudadanos ucranianos y las cuestiones de protección social y legal de los ucranianos que residen y trabajan en España.

Los Ministros A.Yatsenyuk y M.A.Moratinos firmaron el Memorandum de cooperación entre el Ministerio de Asuntos Exteriores de Ucrania y el Ministerio de Asuntos Exteriores y de Cooperación de España para el acercamiento entre Ucrania y la UE. La firma del dicho Memorandum ha sentado las bases para transferir a Ucrania la experiencia española en el proceso de la integración europea y ha facilitado los mecanismos concretos de ayuda a Ucrania en este ámbito.

14-15 de febrero de 2008 el Secretario de Estado para la Unión Europea del Ministerio de Asuntos Exteriores y de Cooperación de España Alberto Navarro ha visitado Ucrania en el marco de la  Reunión de Ministros de Asuntos Exteriores de los países de la Unión Europea y de la Región del Mar Negro (Black Sea Synergy).

Durante su estancia en Kyiv Alberto Navarro se entrevistó con el Viceprimer Ministro de Ucrania Grygoriy Nemyria, Ministro de Asuntos Exteriores Volodymyr Ogryzko y Viceministro de Asuntos Exteriores Kostiantyn Yeliseyev.

El Secretario de Estado para la UE reiteró el apoyo de España a las aspiraciones europeas y euroatlánticas de Ucrania y confirmó la disponibilidad de la parte española de prestar asistencia práctica a Ucrania en el marco del Memorandum bilateral para el acercamiento de Ucrania a la UE.

Un factor importante de las relaciones bilaterales lo constituye la presencia en España de un número considerable de los inmigrantes laborales ucranianos. El Gobierno de Ucrania se empeña en establecer los acuerdos bilaterales que favorezcan la protección social de los ciudadanos ucranianos en España y garanticen sus necesidades culturales, educativas y espirituales.