Władza radziecka W latach 1922–1991 była częścią Ukraińskiej SRR. W 1941 roku o miasto walczyły wojska niemieckie z radzieckimi. Mimo ufortyfikowania i silnego garnizonu obronnego, po dwóch dniach zaciętych walk ulicznych Połtawę zdobyły wojska niemieckie wspomagane kontyngentem włoskim. Do kwietnia 1942 miasto pozostawało pod zarządem Wehrmachtu jako część strefy wojennej, a następnie do wyzwolenia we wrześniu 1943 wchodziło w skład Komisariatu Rzeszy Ukraina.
Podczas II wojny światowej lotnisko w Połtawie i okoliczne były kluczowe dla , gdzie mogły lądować samoloty alianckie, bombardujące początkowo cele na Węgrzech i w Rumunii. W nocy 22/23 czerwca 1944 niemieckie naloty na lotnisko, przy bierności radzieckiej obrony przeciwlotniczej zniszczyły 43 z 77 bombowców B-17 i alianckie samoloty zostały szybko wycofane z lotniska, a ostatni członkowie personelu 23 czerwca 1945, jeszcze przed konferencją jałtańską.
W okresie radzieckim Połtawa zajmowała ważne miejsce w życiu ZSRR. W 1974 roku miasto zostało odznaczone Orderem Czerwonego Sztandaru Pracy.
Za czasów Ukraińskiej Republiki Ludowej, Państwa Ukraińskiego i Dyrektoriatu. Od 1991 należy do niepodległej Ukrainy.
Niepodległa Ukraina