Departementet skriver på meddelandetjänsten Telegram att raffinaderiet, som ligger i staden Krementjug, förser ukrainska styrkor i Donbas med bränsle.
Attacken, som skedde natten mot söndagen, uppges ha genomförts med långdistansvapen.
Ukrainas utrikesdepartement skriver på plattformen X att natten ”förvandlades till en skräcknatt för Krementjug i Poltavaregionen, sedan Ryssland utfört en storskalig attack med drönare och robotar”.
I samma inlägg uppger utrikesdepartementet att anfallet riktades mot energi- och jordbruksinfrastruktur. Den orsakade skador på fordon och bostadshus, men inga människor kom till skada.