Il se rendra ensuite au Bélarus, au Kazakhstan, en Ouzbékistan et à Chypre, jusqu'au 7 janvier, a annoncé lundi le département d'Etat américain dans un communiqué.
A Kiev, le secrétaire d'Etat s'entretiendra notamment avec le président ukrainien Volodymyr Zelensky.
C'est le plus haut responsable américain à se rendre en Ukraine depuis qu'a éclaté en septembre l'affaire ukrainienne.
Donald Trump a été formellement mis en accusation le 18 décembre pour abus de pouvoir par la Chambre des représentants du Congrès américain pour avoir demandé l'été dernier à son homologue ukrainien d'enquêter sur ses adversaires démocrates, dont Joe Biden, favori pour l'affronter en novembre prochain dans la course à la Maison Blanche. Il est accusé d'avoir gelé une aide militaire cruciale à Kiev pour obtenir gain de cause.
Mais seule l'opposition démocrate, majoritaire à la chambre basse, a voté en faveur du troisième "impeachment" présidentiel de l'histoire des Etats-Unis. Le Sénat, à majorité républicaine, devrait l'acquitter lors de son procès en destitution qui aura probablement lieu en janvier.
Mike Pompeo, qui a été personnellement mis en cause par plusieurs témoins dans l'affaire ukrainienne mais qui défend le président Trump depuis le début, "réaffirmera le soutien des Etats-Unis à la souveraineté et à l'intégrité territoriale de l'Ukraine", a déclaré le département d'Etat.
Sa visite interviendra en pleine désescalade avec Moscou dans la guerre de l'est de l'Ukraine, qui oppose Kiev à des séparatistes prorusses. Les deux camps ont échangé dimanche quelque 200 prisonniers, nouveau signe d'une fragile détente amorcée depuis l'élection du président Zelensky en avril.
Outre les ministres des Affaires étrangères et de la Défense, il rencontrera des religieux, des responsables de la société civile et du monde des affaires.
Le mot "corruption" n'est pas cité dans le communiqué américain, alors que l'administration Trump assure que c'est uniquement pour combattre ce fléau en Ukraine qu'elle demandait d'enquêter sur l'ancien vice-président Biden et son fils Hunter, alors membre du conseil d'administration d'une société gazière ukrainienne.
La porte-parole de la diplomatie américaine Morgan Ortagus suggère seulement que ce sujet sera bien à l'ordre du jour en évoquant des discussions autour du "climat des affaires" et "du programme de réformes gouvernementales".
