二战期间共有四次。
第一次哈尔科夫战役：
此役是德意志国防军在1941年的巴巴罗萨行动最后阶段的其中一场战役，目的是攻占哈尔科夫城（现在是乌克兰哈尔科夫）。
这次战役行动由德国南方集团军群中的第6集团军在1941年10月20日实施，苏联红军第38集团军受命坚守该城。10月22日，该城所有工厂的生产机器被送上火车，当时德军距离铁路线不足11英里。
10月24日，德军第6集团军及第17集团军分别从南、北两翼包围该城。同日，哈尔科夫陷落。
第二次哈尔科夫战役：
此役是第二次世界大战苏德战争中的一场战役，发生于1942年5月12日至5月29日，苏方称之为第一次哈尔科夫进攻战役。
由于苏联红军在冬季的成功反攻，德国国防军自莫斯科周围被击退。同时，红军也耗尽了其后备力量。因此，苏军决定夺回哈尔科夫来扩大战果，巩固其战略主动权。
1942年5月12日，由铁木辛哥所指挥的苏军自冬季反攻时形成的突出部（一般称作“巴芬柯柏突出部”（Барвенковский выступ））向德国第6集团军发动攻势。苏军在攻势进行之初有成功的迹象，但随后即被德军强力的反击而溃败。由于苏军参谋人员以及最高统帅斯大林误判了德国第6集团军的实力，同时也高估了己方新整训部队的实力，战斗经验较丰富的德军得以自苏军战线上的兵力空隙处绕过，完成其钳形攻势，将苏军包围歼灭。
第三次哈尔科夫战役：
此役是德国南方集团军群在1943年2月19日至3月15日间，在围绕哈尔科夫对苏联红军的一系列攻势行动。德军的行动代号为顿涅茨克行动，而苏军则称为顿涅茨克及哈尔科夫行动。德军的反攻消灭了大约52个红军师及重新占领哈尔科夫和别尔哥罗德。
当德国第6集团军在斯大林格勒被包围后，苏联红军发动了更大规模攻势以打击德国南方集团军群的其它单位。1943年1月2日，苏军发动星球行动，在1月至2月初间攻破德军防线和攻占哈尔科夫、别尔哥罗德及库尔斯克。虽然苏军行动成功，但参战单位补给线过份延伸。第6集团军在2月2日投降后，苏军中央方面军转向西面及在2月25日向德国南方集团军群及中央集团军群发动进攻。然而连续数月的作战令苏军损失惨重，有些单位只剩下1000至1500人。2月19日，德国南方集团军群总司令曼施泰因陆军元帅利用新到增援的武装党卫军及2个装甲军发动反攻。虽然德国人战力下降，德意志国防军仍然侧击、包围及打败红军在哈尔科夫南面的装甲部队。这令曼施泰因能在3月7日开始发动对哈尔科夫的进攻。
虽然德军总部命令从北面包围哈尔科夫，但武装党卫军装甲军在3月11日直接进攻该城。2天后，德军又攻占了别尔哥罗德，形成了一个突出部，导致了1943年7月的库尔斯克战役；虽然德军的进攻令苏军付出了大约70000人伤亡的代价，但由于在哈尔科夫的逐屋争夺战，令武装党卫军装甲军付出很大代价，德军到3月底共损失参战兵力的44%。
第四次哈尔科夫战役：
此役又称：别尔哥罗德-哈尔科夫攻势（代号为：“鲁缅采夫团长行动”，该名来自18世纪后期的俄国名将彼得·鲁缅采夫元帅）是第二次世界大战中苏联红军对德意志国防军实施的军事行动之一，行动内容是由苏联草原方面军向别尔哥罗德地区进攻。
行动在1943年8月初展开，苏军开始即取得了胜利，并解放了别尔哥罗德及哈尔科夫。1943年8月23日中午12时正，苏军沃罗涅日方面军及草原方面军的部队从德军手中解放了哈尔科夫，守军大部被彻底击溃，这次是在苏德战争中该城的最后一次易手，行动迫使在乌克兰的德军撤过第聂伯河，从而让苏军于1943年秋季解放基辅。
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