"Det återkommande bombardemanget av bostadsområden i Charkiv är urskillningslösa attacker som dödat och skadat hundratals civila, och som därmed utgör krigsförbrytelser", säger rättighetsgruppen i en rapport om Ukrainas näst största stad.
Amnesty har utrett 41 ryska attacker som dödats minst 62 personer och skadat närmare 200, och intervjuat 160 människor i Charkiv under två veckor i månadsskiftet april-maj.
Kombinerar värsta egenskaperna
Förutom att använda klusterammunition så har Ryssland använt sig av robotar och artilleri som inte är av precisionstyp. Klusterbomber släpper mängder av mindre explosiva projektiler som sprider ut sig över ett större område, och är förbjudna av många länder. På liknande sätt kan minor spridas ut, vilket Amnesty hävdar att Ryssland också gjort i området.
Den typen av vapen, på engelska kallade "scaterrable land mines" kombinerar enligt Amnesty personminors och klustervapens värsta egenskaper".
Dödats i lekparker
Charkivs militära ledning uppger för Amnesty att 606 civila dödats och drygt dubbelt så många skadats i Charkiv sedan Ryssland inledde sitt invasionskrig den 24 februari. Amnesty kräver att de ansvariga ställs till svars.
– Människor har dödats i sina hem och på gatorna, i lekparker och på kyrkogårdar, när de köat för humanitär hjälp, eller då de handlat mat och medicin, säger Donatella Rovera, krissvarsrådgivare på Amnesty.
Även om varken Ukraina eller Ryssland skrivit under de internationella överenskommelserna om förbud mot klustervapen och personminor, så påpekar Amnesty att det strider mot internationell rätt att attackera civila mål eller utföra attacker som urskillningslöst drabbar civila.