Les deux dirigeants doivent se rencontrer pour la première fois depuis l'élection en avril de l'ancien comédien à la présidence ukrainienne, lors d'un sommet de paix quadripartite à Paris le 9 décembre qui réunira également le président français Emmanuel Macron et la chancelière allemande Angela Merkel.
Les manifestants, qui se sont réunis à Kiev le jour où l'Ukraine commémorait le 6e anniversaire du soulèvement pro-européen du Maïdan, brandissaient des pancartes sur lesquelles on pouvait lire "Non à la capitulation!" et des drapeaux ukrainiens.
"Toutes concessions ne font que détériorer la situation. On ne peut pas conclure un accord avec Poutine", a déclaré à l'AFP l'un des manifestants, Andriï Serguiïenko, 44 ans.
La manifestation intervenait sur fond d'une détente relative entre Moscou et Kiev, marquée notamment par la restitution par les Russes cette semaine de trois navires militaires ukrainiens saisis un an plus tôt au large de la Crimée, péninsule ukrainienne annexée en 2014 par la Russie.
En septembre, un échange massif de prisonniers avait eu lieu, permettant notamment le retour en Ukraine des équipages des trois navires après 10 mois de détention en Russie.
Par ailleurs, de premiers retraits de troupes ukrainiennes et de combattants séparatistes prorusses ont pu se tenir dans trois secteurs de la ligne de front à l'Est, où le conflit a fait plus de 13.000 morts.
"Les actes de Zelensky et de son équipe visant à retirer les troupes, c'est une véritable capitulation. Ce n’est pas normal", a assuré à l'AFP une autre manifestante, Ioulia Nikolaïenko, peintre de 30 ans.
Contrairement à son prédécesseur, Petro Porochenko, partisan d'une ligne dure face à Moscou, le président Volodymyr Zelensky, ex-comédien élu triomphalement en avril, est plus favorable à un dialogue.
Cette politique est toutefois impopulaire au sein d'une partie de la population ukrainienne, en particulier chez les nationalistes et des anciens combattants qui ont déjà manifesté en nombre contre ce qu’ils considèrent comme une "capitulation" face à Moscou.