Tabor W 1928 posiadano 100 tramwajów typu Ch. W grudniu 1982 przeprowadzano testy ze składami złożonych z trzech wagonów Tatra T3SU. W 2006 odbudowano tramwaj typu Ch na 100 lecie tramwajów elektrycznych w Charkowie. W 2007 rozpoczęto eksploatację tramwajów KTM-19KT, a w 2009 zmodernizowanych tramwajów Tatra T3 oznaczonych jako Tatra T3WPA. W drugiej połowie 2011 r. zakupiono 10 tramwajów wycofanych z ruchu w Pradze. Sprowadzono wówczas sześć tramwajów Tatra T3M, jeden T3SU i trzy T3SUCS. Wiosną 2017 r. do eksploatacji wprowadzono tramwaj typu Tatra T3WPNP, który przeszedł remont w miejscowych warsztatach. W trakcie przebudowy wymieniono silniki oraz hamulce, odnowiono przedział pasażerski, zmodernizowano wygląd oraz nadwozie tramwaju, które stało się częściowo niskopodłogowe. Dostęp do części niskopodłogowej ułatwia rozkładana rampa. Planowana jest modernizacja następnych czterech tramwajów na typ T3WPNP.
Tabor w Charkowie składa się w większości z wagonów tramwajowych produkcji czechosłowackiej oraz czeskiej. W maju 2018 r. posiadano 288 tramwajów, w tym 231 w ruchu liniowym: