Det er CNN som melder om samtalene.
Landene skal representeres av de samme delegasjonene som deltok i forhandlingene mandag. De varte i fem timer, men de var tilsynelatende resultatløse.
Eksperter har liten tro på at samtalene vil kunne føre til en våpenhvile.
Tidligere onsdag opplyste Kreml av Russland er klar for en ny forhandlingsrunde.
Økonomer: Sanksjonene mot Russland savner sidestykke
Zelenskyj har tidligere uttalt at Russland må innstille angrepene før det kan bli aktuelt med nye samtaler. Men det har ikke skjedd. Omtrent samtidig som CNN meldte at det skal holdes en ny samtalerunde, gjenopptok Russland luftangrepene mot befolkede områder i Ukrainas nest største by Kharkiv nordøst i landet.
Forhandlere fra de to landene møttes mandag i Hviterussland, der de etter et flere timer langt møte ble enige om å møtes igjen. Siden da har russiske styrker blant annet hevdet at de har tatt kontroll over byen Kherson sør i Ukraina.
Militære advarer frivillige mot å kjempe på ukrainsk side
Kinas utenriksminister Wang Yi snakket tirsdag med sin ukrainske kollega Dmytro Kuleba og signaliserte da ifølge The Guardian at Beijing er villig til å mekle i konflikten.
Forhandlingene mandag foregikk på ukjent sted i den hviterussiske regionen Homjel, som ligger på grensen til Ukraina. Mens Ukrainas delegasjon ble ledet av forsvarsminister Oleksij Reznikov og inkluderte blant andre Zelenskyjs nære rådgiver Mykhailo Podoljak, stilte russerne med representanter på et lavere diplomatisk nivå.
