Арцебарський Анатолій Павлович — радянський космонавт, льотчик-випробувач, Герой Радянського Союзу, закінчив Харківське Вище військове авіаційне училище льотчиків ім. двічі Героя Радянського Союзу С. І. Грицевця
Безсонов Володимир Васильович — відомий радянський футболіст, володар Кубка володарів Кубків УЄФА (1986), український футбольний тренер, народився та тривалий час працював у місті.
Бергенгейм Едуард Едуардович — харківський промисловець з Фінляндії. Засновник першого на півдні Російської імперії Харківського заводу з виробництва теракотових і керамічних виробів.
Бернес Марк Наумович — російський радянський актор кіно, виконавець пісень, закінчив у 1929 р. у місті театральні курси
Бершов Сергій Ігорович — альпініст, єдиний українець, що тричі побував на Евересті (8848 м), 16-разовий чемпіон і призер чемпіонатів СРСР, 35-разовій чемпіон України зі скелалазання.
Білецький Володимир Стефанович — український науковець у галузі гірництва, доктор технічних наук, професор, видавець, редактор, перекладач, дійсний член ряду галузевих академій України та НТШ. Автор ідеї та науковий редактор першої національної української Гірничої енциклопедії. Викладач ХПІ.
Богораз Лариса Йосипівна — громадсько-політична діячка, правозахисниця, народилася та навчалася в місті
Бондаренко Михайло Леонтійович — Герой Соціалістичної Праці, орденоносець, генерал — начальник шляхів та будівництва 3-го рангу, начальник тресту «Південтрансбуд», заст. начальника Південної залізниці, почесний залізничник СРСР, депутат Харківської міської ради.
Булаховський Леонід Арсенійович — український мовознавець, автор праць з загального, українського і російського мовознавства, славістики, методики викладання мови
Бунін Іван Олексійович — російський поет, письменник, лауреат Нобелівської премії з літератури, мешкав у місті в 1889–1895 рр.
Вальтер Антон Карлович — український фізик, один із тих, хто уперше в СРСР здійснив розщеплення атомного ядра штучно прискореними частинками (1932), тривалий час працював у місті
Вернадський Володимир Іванович — видатний український та російський філософ, природознавець, геніальний мислитель, засновник геохімії, біогеохімії та радіогеології, космізму, вчився в місті
Візир Анатолій Дмитрович — ректор Запорізького медичного інституту, учень та послідовник Харківської школи акад. Л. Т. Малої, професор, доктор медичних наук
Віногоров Владислав — письменник, який працює в жанрі наукової фантастики, проживає у місті з 1986 року
Воробйов Володимир Петрович — видатний анатом і фізіолог, запропонував нову методику бальзамування трупів (і бальзамував за нею В. І. Леніна), тривалий час працював у місті
Губенко Павло Михайлович, відомий як Остап Вишня — начальника медично-санітарного управління Міністерства залізниць УНР, український письменник, гуморист і сатирик
Довженко Олександр Петрович — вояк куреня Чорних гайдамаків,3-го Сердюцького полку УНР, письменник, кінорежисер, кінодраматург, художник, класик світового кінематографу
Досєкін Микола Васильович — художник-імпресіоніст, скульптор, сценограф, учень харківського художника Є. Є. Шрейдера, син відомого харківського фотографа Василя Досєкіна.
Жаботинський Леонід Іванович — видатний український спортсмен, важкоатлет, дворазовий абсолютний Олімпійський чемпіон з важкої атлетики у суперважкій ваговій категорії, навчався в Харківському педагогічному інституті
Жуков Олександр Петрович. — керівник оркестру заслуженого академічного Буковинського ансамблю пісні і танцю Чернівецької обласної філармонії. Заслужений артист України (2009).
Каринська Варвара Андріївна — американська дизайнерка одягу, авторка сценічних костюмів для кіно та балету, зокрема, співавторка сучасної балетної пачки, загальноприйнятої у світі; володарка «Оскара» (1948) за дизайн костюмів для фільму «Жанна д'Арк[en]»
Кнорозов Юрій Валентинович — радянський лінгвіст і історик, фахівець із епіграфіки й етнографії, засновник радянської школи майянистики, відомий своєю вирішальною роллю в дешифруванні писемності майя, у просуванні математичних методів дослідження невідомих писемностей
Кожедуб Іван Микитович — льотчик-винищувач, тричі Герой Радянського Союзу, маршал авіації, в 1941 р. закінчив Чугуївську військову авіаційну школу льотчиків, служив у ній інструктором
Курбас Олександр-Зенон Степанович, відомий як Курбас Лесь — видатний український театральний режисер і актор
Курчатов Ігор Васильович — радянський фізик, організатор і керівник робіт в атомній науці і техніці в СРСР, під його керівництвом споруджений перший радянський циклотрон (1939), відкрито спонтанний поділ ядер урану (1940), розроблений протимінний захист кораблів, створені перший в Європі ядерний реактор (1946), перша в СРСР атомна бомба (1949), перші в світі термоядерна бомба (1953) і АЕС (1954), тричі Герой Соціалістичної Праці, працював у місті
Леонов Олексій Архипович — радянський космонавт, перша людина, яка вийшла у відткритий космос, Герой Радянського Союзу, закінчив Харківське Вище військове авіаційне училище льотчиків ім. двічі Героя Радянського Союзу С. І. Грицевця
Ліберман Овсій Григорович — український радянський економіст, автор концепції (Косигінської) економічної реформи 1965 року
Ляхов Володимир Опанасович — радянський космонавт, двічі Герой Радянського Союзу, закінчив Харківське Вище військове авіаційне училище льотчиків ім. двічі Героя Радянського Союзу С. І. Грицевця
Маленченко Юрій Іванович — російський космонавт, Герой Російської Федерації, закінчив Харківське Вище військове авіаційне училище льотчиків ім. двічі Героя Радянського Союзу С. І. Грицевця
Малишев Юрій Васильович — радянський космонавт, двічі Герой Радянського Союзу, закінчив Харківське Вище військове авіаційне училище льотчиків ім. двічі Героя Радянського Союзу С. І. Грицевця
Мелетинський Єлеазар Мойсеєвич — радянський і російський філолог, історик культури, дослідник міфології, фольклору та ранніх форм літератури
Мечников Ілля Ілліч — український науковець, один з основоположників еволюційної ембріології, імунології та мікробіології, лауреат Нобелівської премії з медицини та фізіології (1908), також відомий одесит
Михайличенко Гнат Васильович — український письменник, автор «Блакитного роману» (Харків, 1921) який вважається найтаємничішим твором в українській літературі
Підгорний Анатолій Миколайович — український радянський науковець в галузі енергетичного машинобудування та водневої енергетики, засновник Інженерної академії України та Інституту проблем машинобудування НАН України
Попова-Лелюх Марія Вадимівна (* 1991) — українська тхеквондистка, чемпіонка України, майстер спорту України міжнародного класу.
Постишев Павло Петрович — радянський партійний і державний діяч, засновник першого в СРСР Палацу піонерів (1935)
Потебня Олександр Опанасович — український мовознавець, філософ, фольклорист, етнограф, літературознавець, педагог, громадський діяч
Потрєсов Сергій Вікторович (Яблоновський Сергій Вікторович) — письменник, есеїст, журналіст, літературний і театральний
критик, перекладач, педагог, громадський діяч, політичний діяч, член Комітету по організації вшанування Тараса Шевченка у Москві в 1911 році;
Проценко Володимир Миколайович — український поет, прозаїк, публіцист, краєзнавець. Член Національної Спілки письменників України, Заслужений діяч мистецтв України, громадський і політичний діяч. Навчався в Харківському юридичному інституті.
Пушкар Микола Сидорович — член-кореспондент Національної академії наук України, один з учителів академіка О. О. Шалімова.
Поярков Юрій Михайлович — дворазовий Олімпійський чемпіон, його ім'я внесене до книги рекордів Гіннесса
Рейзен Марко Осипович — видатний радянський музикант, оперний співак, соліст Великого театру СРСР, кавалер двох солдатських Георгіївських хрестів, народний артист СРСР
Сірко Іван Дмитрович — кошовий отаман Війська Запорізького Низового, визначний військовий діяч Запоріжжя, родом з слободи Мерефи під Харковом
Синельников Кирило Дмитрович — радянський фізик-ядерник, один із тих, хто уперше в СРСР здійснив розщеплення атомного ядра штучно прискореними частинками (1932)
Суярко Василь Григорович — український геолог, доктор геолого-мінералогічних наук, професор, академік Української нафтогазової академії. Член Донецького відділення НТШ.
Тичина Павло Григорович — український поет, новатор поетичної форми, перекладач, публіцист, Голова Верховної Ради УРСР двох скликань, міністр освіти УРСР (1943—1948)
Тон Андрій Андрійович — архітектор, завершував Олександрівську дзвіницю Успенського собору, за його проектами споруджено будинок українського драматичного театру
Турчанінов Микола Степанович — науковець, досліджував флору Центральної Азії та Далекого Сходу, описав понад 100 нових родів і 1000 видів рослин, автор найбільшого на кінець XIX ст. гербарію
Фітільов Микола Григорович, відомий як Микола Хвильовий — український прозаїк, поет, публіцист, один з основоположників пореволюційної української прози
Фролова Юлія, відома як Фролова Василіса — модель, українська телеведуча
Харитонов Дмитро Іванович — український кінопідприємець, один із перших кінопрокатників, хто почав вкладати гроші в українське кіновиробництво, власник кінотеатру і прокатної контори «Аполло» і «Ампір» у Харкові.
Хлєбников Віктор Володимирович, відомий як Хлєбников Велимир — російський поет й прозаїк, діяч авангадного мистецтва
Хоткевич Гнат Мартинович — український письменник, композитор, мистецтвознавець, етнограф, педагог, театральний і громадсько-політітичний діяч
Чинаєв Володимир Петрович — російський піаніст, педагог, музикознавець. Професор, завідувач кафедри історії та теорії виконавського мистецтва Московської консерваторії.
Чернікова Світлана Іванівна (* 1977) — українська танцівниця на льоду; тренер. Срібна призерка чемпіонату України (1993/1994). Учасниця Олімпійських ігор та чемпіонатів Європи.
Шиллінгер Йосип Мойсейович (Шиллінгер Джозеф) — російський і американський композитор і музичний теоретик
Широнін Петро Миколайович — Герой Радянського Союзу, взвод під його командуванням 2 березня 1943 року удержав позицю на залізничному переїзді біля села Таранівка Харківської області, знищивши 16 танків і понад 100 солдат супротивника
Цаплієнко Андрій Юрійович — журналіст, ведучий телеканалу «Інтер», лауреат премії «Людина року-2001» в номінації «Журналіст року», нагороджений Орденом «За мужність» ІІІ ступеня
Циблієв Василь Васильович — радянський космонавт, закінчив Харківське Вище військове авіаційне училище льотчиків ім. двічі Героя Радянського Союзу С. І. Грицевця
Ярош Отакар — Герой Радянського Союзу, 8 березня 1943 р. батальйон прийняв перший бій з німецько-фашистськими військами біля села Соколово Зміївського району Харківської області