Spuroj de homa loĝado en la regiono ekzistas ekde la 5-a jarcento antaŭ nia erao. La kampara regiono estis almenaŭ ekde 1430 parto de la grandduklando Litovio,[2] ekde 1569 ĝi apartenis al la komuna regno Pollando-Litovio. Kremenĉuko estis fondita kiel pola-litova fortikaĵo supozeble en 1571, tamen eble nur en 1596. Inter 1625 kaj 1655 ĝi estis riĉa kozako urbo. Ekde 1764 ĝi kiel parto de nove koloniigita areo de la Rusia Imperio estis la ĉefurbo de teritorio nomata Novorusio. Inter 1839 kaj 1882 alvenis grandkvante judaj setlantoj, kiuj en la unua duono de la 19-a jarcento havis privilegiojn ne devi militservi kaj rajti je malpli da impostoj ol la ukrainaj kaj rusaj kamparanoj. En la 2-a mondmilito la urbo suferis pro la germana okupo, la judoj estis ekstermitaj. Post la milito multe da loĝdomoj estis konstruitaj. La urbo evoluis, kiel grava industria loko. Oni produktas kamionojn, diversajn maŝinojn kaj kemiaĵojn, fine ankaŭ nutraĵojn.
La 24-an de februaro 2014 la loĝantoj de la urbo falis la monumenton de Lenino (vidu la apudan foton), eble la lastan simbolon de la komunismo en la urbo, tio okazis dum la tempo de la Eŭromajdano en Kievo.