ב-1926 התגוררו בוורושילובקה 1,097 יהודים, שהיוו יותר מרבע מאוכלוסיית העיירה. רוב יהודי וורושילובקה היו בעלי מלאכה, אשר בתקופה הסובייטית אוגדו בקואופרטיבים. כמה עשרות משפחות יהודיות עסקו גם בחקלאות. בראשית שנות ה-30 הוקם במקום קולחוז יהודי. בשנות ה-העשרים והשלושים פעל בעיירה בית ספר יהודי ביידיש ובו 4 כיתות. באותן שנים חלק ניכר מן היהודים, במיוחד צעירים, עזב את וורושילובקה ועברו להתגורר בערים הגדולות.
הגרמנים כבשו את וורושילובקה באמצע ביולי 1941. מיד עם הכיבוש הוחל ברדיפות היהודים, שנאלצו לשאת טלאי עם מגן דוד צהוב ולבצע עבודות כפיה שונות. בספטמבר 1941 הועברה וורושילובקה לאזור טרסניסטריה שהיה בשליטת רומניה. בשנת 1942 הועברו לוורושילובקה גם חלק מיהודי צפון בוקובינה ובסרביה.
המגורשים שוכנו בבתי היהודים המקומיים אולם עקב הצפיפות חלקם שוכנו באסמי תבואה גדולים במרכז העיירה. עד ליוני 1942 ניתן ליהודים חופש צנועה בתחום העיירה אך לא הותר להם לצאת ממנה. ביוני 1942 הוקם הגטו בהתאם לפקודה שהתקבלה מן הממונה על מחוז מוגילב. כל היהודים רוכזו ברחוב הראשי ובאחד הרחובות הצדדיים. שני הרחובות הוקפו גדר בגטו מינו הז'נדרמים "מועצה יהודית" (יודנרט) והקימו שירות סדר יהודי ותפקידם היה לספק כוח אדם לעבודות שיזמו הז'נדרמים. כמו כן השתדלה המועצה היהודית להקל על חיי תושביו, ובין היתר אורגן מטבח לנצרכים. היהודים נשלחו מהגטו לעבודות כפייה שונות, והועסקו בעיקר בתיקון הכבישים בסביבה. עקב התנאים הקשים התפשטה בגטו מחלת הטיפוס שגרמה לתמותה גבוהה בקרב תושביו. על פי נתוני וועדת העזרה היהודית (אוטונומית) בבוקרסט התגוררו במרס 1943 בוורושילובקה 639 יהודים, ובספטמבר 1943 נמצאו בו 170 יהודים מבוק ובינה ו-108 מבסרביה. בנוסף נמצאו שם מאות יהודים ממחוז דורוהוי שהוחזרו לרומניה בדצמבר 1943.
וורושילובקה שוחררה על ידי הצבא האדום באמצע מרס 1944.
