"I slutet av december tillkännagav USA sin leverans av ett Patriotbatteri till Ukraina. Tyskland kommer att ansluta till USA genom att leverera ytterligare ett Patriotbatteri till Ukraina", står det i uttalandet.
Tidsramen för när leveranserna kommer att ske framgår inte.
Beskedet välkomnas av Ukraina.
"Jag tackar förbundskansler Scholz för beslutet att förse Ukraina med ett Patriotbatteri", skriver landets president Volodymyr Zelenskyj på Twitter.
USA och Tyskland ska också skicka bepansrade fordon till Ukraina, meddelar Vita huset. USA planerar att leverera stridsfordonet Bradley och Tyskland stridsfordonet Marder.
"Både länderna planerar att träna de ukrainska styrkorna på de respektive systemen", står det i ett gemensamt uttalande.
Ukraina har länge tryckt på för att få tillgång till tyngre vapen, som gör att det är möjligt för landet att gå till offensiv. I onsdags lovade även Frankrikes president Emmanuel Macron leverans av fransktillverkade stridsfordon till Ukraina, under ett samtal med Volodymyr Zelenskyj.