W okresie międzywojennym, w 1936 roku zdewastowano miejscowy cmentarz żydowski, a w 1937 i 1938 roku doszło do wybuchu antyżydowskich zamieszek. 21 maja 1938 roku Żółkiewka została zniszczona przez wielki pożar, w którym spłonęła między innymi murowana synagoga. W owym czasie w Żółkiewce żyło około 1,5 tys. Żydów.
Podczas agresji III Rzeszy na Polskę, we wrześniu 1939 roku Żółkiewkę zajęły wojska niemieckie. Następnie w wyniku porozumień Niemcy wycofali się, i 28 września 1939 roku do Żółkiewki wkroczyły wojska Armii Czerwonej. W wyniku kolejnych porozumień, na początku października Armia Czerwona wycofała się, a Żółkiewka znalazła się chwilowo na ziemi niczyjej. W nocy z 7 na 8 października 1939 roku w Żółkiewce doszło do pogromu ludności żydowskiej, w którym zginęło 23 Żydów. Następnie miejscowość zajęli Niemcy, którzy w maju i sierpniu 1942 roku deportowali 2 tys. Żydów z Żółkiewki do obozu zagłady w Bełżcu. Około 200 Żydów rozstrzelano na miejscu.