Guvernør for Kharkiv-regionen Oleh Syniehubov opplyser at ingen ble skadet, da de som var på jobb var i bomberom.
Nyhetsbyrået Reuters meldte om hendelsen rundt klokken 16.30 norsk tid, mandag ettermiddag.
TV-signalet ble et øyeblikk forstyrret, men skal være oppe og gå igjen.
En video fra stedet viser tårnets mast knekke av før det faller på bakken og etterlater seg en sky av røyk.
Videoen viser ikke hva som traff masten, men påtalemyndigheten i Kharkiv mener det trolig er en russisk missil.
Russland angrep også TV-tårnet for litt over to år siden, etter at de hadde startet sin fullskala invasjon mot Ukraina.
Kharkiv og regionen rundt storbyen har vært utsatt for flere russiske angrep den siste tiden.