Un teatro de ópera, una sala de conciertos y oficinas gubernamentales fueron alcanzados en la Plaza de la Libertad, en el centro de la ciudad nororiental de Járkov.
Al menos 10 personas murieron y 35 más resultaron heridas, dijeron las autoridades locales.
El ataque se produjo cuando el presidente de Ucrania, Volodymyr Zelensky, dijo que Rusia estaba cometiendo crímenes de guerra.
«Este es el precio de la libertad», dijo el mandatario. «Esto es terrorismo contra Ucrania. No había objetivos militares en la plaza, ni tampoco en los distritos residenciales de Járkov que son atacados con cohetes de artillería», agregó.
Videos mostraban el golpe de un misil en el edificio del gobierno local, seguido por una explosión que causó una enorme bola de fuego, así como ventanas de los edificios rompiéndose.
Járkiv ha sido objetivo de intensos bombardeos durante los últimos días. Al menos 16 personas murieron antes de los nuevos ataques el martes, dijo Zelensky.
«Ayer hubo bombardeos muy intensos en áreas residenciales», dijo Maria Avdeeva, una experta en seguridad internacional que se encuentra actualmente en esa ciudad.
«Fue la primera vez que Rusia apuntó deliberadamente a viviendas con personas viviendo allí», dijo a la BBC.
El gobierno ucraniano acusa a Rusia de intentar asediar a esa ciudad y otras, incluida la capital, Kiev, hacia donde se acercaba un enorme convoy blindado ruso en las primeras horas del martes.
Nuevas imágenes satelitales mostraron que la columna militar tenía unos 64 km de largo.
El convoy, que parece haber disminuido su velocidad en las últimas 24 horas, incluye vehículos blindados, tanques, artillería y vehículos logísticos, y se ubicaba a menos de 30 kilómetros de Kiev, donde se volvieron a escuchar las sirenas antiaéreas este martes por la mañana.
Un ataque a una torre de televisión causó la muerte de al menos 5 personas y la interrupción de las transmisiones.
El Ministerio de Relaciones Exteriores de Ucrania calificó el hecho como «bárbaro». Se produjo cerca del memorial de Babi Yar dedicado a las víctimas del Holocausto.
Ahí se recuerda una de las mayores masacres de los escuadrones de la muerte nazis que mataron a más de 33.000 judíos en solo dos días de 1941. Los cuerpos fueron enterrados en una fosa común donde hoy está el memorial.
El canciller ucraniano Dmytro Kuleba acusó al presidente ruso Vladimir Putin de cometer «más crímenes de guerra por furia, asesinando a civiles inocentes».
Hasta este martes más de 600.000 personas en Ucrania han huido de sus hogares para escapar de los combates, según Naciones Unidas. El organismo contabiliza más de 130 civiles muertos, incluidos 13 niños.
Los frentes de guerra
El martes, el sexto día desde la invasión rusa de Ucrania, ha habido continuos ataques en varios frentes.
Según varios reportes, el avance ruso se ha visto frenado por la resistencia ucraniana.
Habitantes deJérson dicen que ahora la ciudad está rodeada. El alcalde local dijo que las fuerzas rusas habían establecido puestos de control alrededor de la ciudad, que tiene una población de unas 300.000 personas y está ubicada en el sur, cerca de la península de Crimea que controla Moscú.
Imágenes en medios rusos, que no pueden ser corroboradas de manera independiente, parecen mostrar tanques rusos rodando por las calles de la ciudad. Pero el alcalde Igor Kolykhayev dijo desafiante que la ciudad «ha sido y seguirá siendo ucraniana».
Una periodista en la ciudad, Alena Panina, explicó a la emisora Ucrania 24 que «la ciudad en realidad está rodeada. Hay muchos soldados rusos y equipo militar por todos lados».
Todavía hay electricidad, agua y calefacción, explicó Panina, pero se está volviendo difícil la llegada de alimentos porque se almacenan en las afueras de la ciudad.
«Buscan el genocidio de la nación ucraniana», dijo Vadym Boychenko a una emisora local. «Lucharemos hasta la última bala… Si se agotan, usaremos nuestros dientes contra el enemigo que se está moviendo hacia Mariupol».
El líder separatista Denis Pushilin, que es respaldado por Rusia, ha dicho que sus fuerzas intentarán rodear Mariupol el martes, informó la agencia estatal rusa RIA Novosti.