Reprezentacja Ukrainy na Mistrzostwach Świata w Lekkoatletyce 2011 liczyła 57 zawodników. Ukraina zakończyła mistrzostwa z dorobkiem dwóch medali: złota trójskoczkini Olhy Saładuchy oraz brązu sztafety 4 x 100 m kobiet, w której składzie wystąpiły Ołesia Powch, Marija Riemień, Chrystyna Stuj i Natalija Pohrebniak. Występy reprezentantów Ukrainy Mężczyźni Konkurencje biegowe KonkurencjaZawodnikRunda 1Runda 2PółfinałFinałRezultatPozycjaRezultatPozycjaRezultatPozycjaRezultatPozycjaBieg na 400 m przez płotkiStanisław Melnykow49.24 SB1149.7418Chód na 20 kmRusłan Dmytrenko1:21:31 SB7Nazar Kowałenko1:25:5029Chód na 50 kmOłeksij Kazanin3:56:18 SB20
Konkurencje techniczne KonkurencjaZawodnikEliminacjeFinałRezultatPozycjaRezultatPozycjaTrójskokSheryf El-Sheryf16,81 m12 q16,38 m12Jewhen Semenenko15,96 m25 Skok wzwyżDmytro Demjaniuk2,31 m102.2012Bohdan Bondarenko2,28 m15Andrij Procenko2,21 m27 Skok o tyczceDenys Jurczenko5,35 m22Pchnięcie kuląAndrij Semenow19,45 m22 Rzut dyskiemIwan Hryszynnie znalazł się na oficjalnej liście startowej Rzut młotemOłeksij Sokyrski73,81 m17 Rzut oszczepemRoman Awramenko81,46 m982,51 m6Ołeksandr Pjatnycia73,56 m29Dmytro Kosynskinie znalazł się na oficjalnej liście startowej DziesięciobójOłeksij Kasjanow 8132 12