Le scrutin a été condamné par le gouvernement ukrainien et les dirigeants occidentaux.
L'OSCE ne surveille pas le processus et selon un correspondant de la BBC à Kiev le nombre de bureaux de vote ouverts ou de personnes qui vont voter reste une énigme.
Les responsables locaux disent ne pas avoir les listes électorales.
Les autorités russes ont déjà indiqué qu'elle vont reconnaître les résultats de ces élections.
Les combats dans la région se poursuivent, avec au moins six soldats ukrainiens tués et dix blessés depuis vendredi.
Une semaine après les législatives ukrainiennes anticipées remportées par les pro-occidentaux, les pro-russes votent pour des élections destinées à renforcer leur indépendance vis-à-vis de Kiev.