Presidenten kommer med kunngjøringen på sin nettside sent mandag kveld.
– Avgjørelsen om å ikke forlenge våpenhvilen er vårt svar til terrorister, militanter og plyndrere, sier Porosjenko.
Beslutningen kommer etter at presidenten møtte sine rådgivere sent mandag kveld.
Mange drept
Ukraina innførte en ensidig våpenhvile 20. juni. Kort tid etter sluttet flere separatistledere seg til våpenhvilen, og senere har den blitt utvidet.
Ukrainske myndigheter har anklaget separatistene for å ha brutt våpenhvilen flere ganger. 27 ukrainske soldater er drept siden den ble inngått, skriver Ukrainas utenriksdepartement på Twitter mandag kveld.
Ifølge den russiske TV-kanalen Channel One ble deres kameramann Anatoly Klyan (68) skutt og drept av ukrainske styrker, mens han var på en reportasjetur med separatistene. Det russiske utenriksdepartementet mener hendelsen er et tegn på at ukrainske styrker ikke ønsker å dempe konflikten.
- LES OGSÅ:
Telefonmøter
Tidligere på dagen opplyste Porosjenko av våpenhvilen kom til å bli forlenget.
Meldingen om enighet kom etter en rekke telefonmøter mellom Porosjenko og Russlands president Vladimir Putin søndag og mandag. I møtene har også Frankrikes president François Hollande og Tysklands statsminister Angela Merkel deltatt.
Etter møtene meldte Hollandes kontor at Porosjenko og Putin var enige om en økt grensekontroll mellom de to landene, og å jobbe for å få løslatt fanger og gisler i regionen.
Fra Kreml kom det meldinger mandag ettermiddag om at Russland og EU ber myndighetene i Kiev om å ta kontakt med de prorussiske separatistene i øst og starte direkte samtaler.
- LES OGSÅ: Bryr seg ikke om våpenhvilen
- LES OGSÅ: Forlenger våpenhvilen i Ukraina
EU-frist
Samtidig som våpenhvilen utløpte mandag kveld, gikk en tidsfrist satt av EU ut.
Unionens ledere har krevd en rekke forbedringer i Øst-Ukraina: Opprørene må forholde seg til våpenhvilen, og de ukrainske myndighetene må få tilbake kontrollen over Ukrainas grenseposter i øst.
- LES OGSÅ: Prorussiske separatister ønsker nye fredssamtaler
- LES OGSÅ: Prio-forsker: Porosjenko har utmanøvrert Putin
EU har truet med ytterligere sanksjoner mot Russland hvis disse kravene ikke ble møtt innen tidsfristen. Putin har på sin side hevdet at Russland ikke har noe med separatistene å gjøre, og at den ukrainske regjeringen må ta ansvar for volden øst i landet.
Det siste EU-kravet var at observatørene fra Organisasjonen for sikkerhet og samarbeid i Europa (OSSE) skulle frigis. De siste gislene ble sluppet fri lørdag, og alle var i god behold.
