Поселению молдаван в Причерноморье оказывало содействие то, что эта часть Украины и соседняя Молдавия с XVI века находились под турецким владычеством, поэтому переход населения из Молдавии на малозаселенное Левобережье Днестра, Левобережье Днепра, Подолье, южные части Брацлавского и Киевского воеводств не встречал препятствий[4]. Тогда молдавские крестьяне целыми поселками переселялись в Северное Причерноморье, где социальные условия были лучшими. Количество молдаван на Украине выросло, после того как в 1791 году территория между Днестром и Бугом перешла во владение Российской империи, и русское правительство предоставило в ней молдавским помещикам и членам правительства большие землевладения (в частности, 1792 году — 260 тыс. десятин земли в Ананьевськом и Тираспольском уездах, которые большей частью заселялись беглецами из Запрутской Молдавии)[2]. Некоторая часть молдаван поселилась и восточнее от Южного Буга[2].
Молдавские поселенцы принимали участие в гайдамацких восстаниях[2], их расселяли вместе с украинцами в военных поселениях Новороссии[2].
В XIX веке, под влиянием новообразовавшегося Румынского государства часть населения бывшего Молдавского княжества постепенно начала считать себя румынами, тогда как молдаване, которые не вошли в состав Румынии сохранили прежнюю этническую идентичность[4].
Начиная с середины XIX века доля молдавского населения Бессарабии и Новороссии постепенно уменьшалась за счёт интенсивной миграции украинцев, русских, болгар, гагаузов, немцев. Если в начале XIX века молдаване Бессарабии составляли свыше 60 %, то в 1834 году — 58,23 %, в 1850 году — 57,06 %, в 1857 году — 53,22 %, в 1897 году — 47,60 %, а в 1907 году — 45,72 %. Особенно заметно молдавское население сокращалось в Бендерском и Измаильском уездах, которые становились районом интенсивного расселения немецких колонистов, а также болгар и гагаузов[3].
Общее сокращение молдавского населения Бессарабии и Новороссии было обусловлено двумя факторами: переселением молдаван в восточные части степной Украины, на Северный Кавказ и другие районы России, а также заметной их ассимиляцией украинцами и русскими, особенно тех небольших групп, которые далеко углубились в славянские этнические массивы[3]. Ассимилирующие процессы в среде молдавских изолятов особенно заметными были в Новороссии, а также на Правобережной Украине[3]. Если в начале XIX века в Новороссии молдаване составляли от 1 до 5 %, то в конце XIX века — от 1,81 до 0,43 %. Такая же тенденция наблюдалась и в южных районах Подолья, прежде всего Балтском, Ямпольском, Ольгопольском уездах, которые в начале XIX века интенсивно заселялись молдаванами (их удельный вес представлял от 5 до 14 %)[3]. Тем не менее в пореформенное время (после 1861 года) их доля, несмотря на новые миграционные волны, сократилась до 1 — 4 % преимущественно вследствие ассимиляции украинцами[5].
По всероссийской переписи 1897 на территории 9 малороссийских губерний жило 185 000 молдаван, в том числе в Херсонской — 147 000, Подольской — 27 000, Екатеринославской — 9 000[2].
Согласно данным переписи населения 2001 года на Украине проживает 258,6 тысяч молдаван, при этом их численность по сравнению с данными переписи 1989 года сократилась на 20,3 %[6]. Большинство из них проживало на территории Одесской, Черновицкой, Николаевской и Кировоградской областей. В подавляющем большинстве молдаване проживают в сельской местности. Только в таких индустриальных областях, как Днепропетровская, Донецкая, Луганская, Запорожская и АР Крым, большинство молдаван проживает в городских поселениях. 70 % молдаван Украины признали родным языком молдавский язык, 17,6 % — русский, 10,7 % — украинский, 1,7 % — другой[7].
В Одессе ведётся радиовещание на молдавском языке, в Ренийском районе работают 5 сельских школ с преподаванием на молдавском языке[8]. Однако образование на молдавском языке сокращается. В 2017 году на Украине действовали только 3 школы с преподаванием на молдавском языке[9]. В сентябре 2017 года Президент УкраиныПетр Порошенко подписал закон, предусматривающий следующие изменения в сфере обучения на языках национальных меньшинств в школах[9][10]:
Прекращение преподавания в школах на языках национальных меньшинств. С 2018 года — с 5-го класса и старше, к 2020 году — полностью;
Разрешено создавать отдельные классы с преподаванием на языках «коренных народов Украины» — крымчаков, крымских татар и караимов;
Разрешено преподавать один или несколько предметов в школах на языках Евросоюза.
Однако, глава МИД Украины Павел Климкин в ходе визита в Румынию в октябре 2017 года заявил, что ни одна школа с преподаванием на румынском языке закрыта не будет[11].