पूर्वीप्रमाणेच रशियात पुन्हा एकदा विलीन व्हायचे की युक्रेनमध्ये राहायचे, या प्रश्नावर क्रिमियामध्ये रविवारी सार्वमत सुरू झाले. आंतरराष्ट्रीय प्रमाणवेळेनुसार संध्याकाळी साडेसहा पर्यंत ही मतदान प्रक्रिया सुरू राहणार होती. क्रिमियात एकूण लोकसंख्येपैकी ५८.४ टक्के लोक मूळचे रशियन वंशाचे असल्यामुळे क्रिमियाला रशियात विलीन होण्यास हिरवा कंदील मिळेल अशी अटकळ जाणकारांकडून बांधली जात आहे. जगभरातून मात्र, या सार्वमताबद्दल तीव्र नापसंती व्यक्त केली जात आहे.
सार्वमतास प्रचंड प्रतिसाद लाभला असून अवघ्या सहा तासांच्या पहिल्या टप्प्यांत ४४.२७ टक्के मतदान झाले. या मतपत्रिकेवर अनेक प्रश्न असून क्रिमियाने रशियामध्ये सामील व्हावे का, १९९२ च्या घटनेनुसार युक्रेनला त्याचा पूर्वीचाच दर्जा दिला जावा का, युक्रेनला अधिक स्वायत्ततेची गरज आहे का अशा प्रश्नांचा त्यात समावेश आहे.
दरम्यान, रशियाने संयुक्त राष्ट्रांचा ठरावाविरोधात आपला नकाराधिकार वापरला. अमेरिका आणि ब्रिटनने या सार्वमतास विरोध केला तर चीनने  या प्रकरणी तटस्थ भूमिका घेतली.