В XVI веке русское правительство организовало на территории Слободской Украины сторожевую службу, которую несли служилые и охочие люди из донских и запорожских казаков. Со 2-й половины XVI века (особенно в 1630-х годах) заселялась украинскими казаками и крестьянами, бежавшими от гнёта польских магнатов с территории правобережной Украины, находившейся в составе Речи Посполитой.

Переселенцы селились слободами (отсюда название «Слободская Украина») и назывались «слободскими казаками», ими основан город Острогожск. С севера Слободская Украина заселялась русскими служилыми людьми и беглыми крестьянами, в XVII веке освоение дополнилось и целенаправленной государственной колонизацией.

Соседство с диким полем обусловило строительством на территории Слободской Украины участков засечных черт, в частности Белгородской черты, что имело решающее значение для колонизации.

Массовое заселение Слободской Украины происходило в 1650-1680-е годах. После вхождения Слободской Украины в состав Московского государства (1667) русское правительство в оборонительных целях сохраняло за казаками часть прав и принцип казацкой военно-территориальной организации - полковой строй. В 1650-х годах в числе других был сформирован Острогожский полк.

В конце XVII века население Слободской Украины составляло около 100 000 человек, в 1732 году - около 400 000 человек, 1770-х годах - свыше 570 000 человек.

В 1765 году на территории Слободской Украины образована Слободско-Украинская губерния, в 1835 году переименована в Харьковскую губернию.