Группировка противника в полосах действий Юго-Западного, Донского и Сталинградского фронтов имела в своем составе 48 дивизий и 4 бригады группы армий «Б», в том числе пд — 35, тд — 5, мд — 4, кавд — 4, мбр — 1, кбр — 1, пбр — 2. Из них 25 дивизий и 1 бригада — немецкие, 18 дивизий — румынские, 5 дивизий и 3 бригады — итальянские.
8А (итал.) занимала оборону в полосе от Павловска до Вешенской в составе: итальянских пд — 10, пбр — 2, кбр — 1, немецких пд — 2; во втором эшелоне из резерва группы армий «Б» пд — 1.
3А (рум.) оборонялась в полосе Вешенская — Клетская в составе: пд — 8, кав.д — 2; во втором эшелоне из резерва группы армий «Б» тд — 1, тд (рум.) — 1.
6А силами 3 дивизий занимала оборону по рубежу иск. Клетская — Сиротинская — Трехостровская против плацдармов войск Донского фронта на правом берегу р. Дон; силами 2 моторизованных и 2 пехотных дивизий занимала оборону фронтом на север между р. Дон и р. Волга по рубежу иск. Трехостровская — Бородкин — Ерзовка; силами 7 пехотных и 2 танковых дивизий вела бои в Сталинграде; резерв армии: тд — 1 в районе Верхне-Бузиновка.
4ТА силами 2 дивизий 4 ак перешла к обороне непосредственно южнее Сталинграда. Основные силы 4ТА — пд — 5 (рум.) занимали оборону в полосе от района Ивановка до оз. Ханага протяженностью 120 км; 7 ак (рум.) в составе кав.д — 2 занимал оборону в полосе от оз. Ханата до нп Яшкуль фронтом на восток; на астраханском направлении в районе Халхута мд — 1; за левым флангом 4ТА во втором эшелоне из резерва группа армий «Б» мд — 1.
Противник, осуществлявший переход к обороне с 14 октября, подготовил по среднему течению р. Дон и к югу от Сталинграда полосу обороны глубиной 5—8 км, состоявшую в основном из двух позиций. Вторая позиция отстояла от переднего края главной полосы обороны на 3—5 км. Повышение устойчивости обороны обеспечивалось созданием эшелонированной системы инженерных заграждений. В первой половине ноября после неоднократных безуспешных попыток полностью овладеть Сталинградом противник начал подготовку к перегруппировке войск 6А и 4ТА и переходу к обороне всем составом войск в районе Сталинграда с созданием сильного второго эшелона, резервов и усилением фланговых группировок.
Поддержка сухопутной группировки противника на юго-западном направлении осуществлялась 4-м воздушным флотом (4, 5 авк) и 8-м авиационным корпусом. Непосредственно на сталинградском направлении действовал 8 авк с частью сил 4 и 5 авк, в составе которых насчитывалось около 1200 самолетов.
Группировка советских войск включала общевойсковых армий — 10, танковых армий — 1, воздушных армий — 3, в состав которых входили сд — 67, тк — 4, мк — 2, кав.к — 3, сбр — 15, тбр — 14, мсбр — 3, УР — 6, тп — 4, ап РГК — 83, оперативно подчинена 2 ВА Воронежского фронта.
Юго-Западный фронт (1 гв. А, 5 ТА, 21А, 17 ВА), развернутый в полосе Верх. Мамон, Клетская, имел в своем составе сд — 23, тк — 3, мк — 1, кав.к — 2, мсбр — 1, тбр — 1, тп — 3, усиление артиллерией РГК: ап — 39, мп — 7, реап — 7.
Ударная группировка фронта — 5 ТА, 21А — развернута в полосе 87 км на левом фланге фронта; 5 ТА для нанесения главного удара в полосе 10 км развернула в первом эшелоне сд — 2, усиленных тбр — 1, ап РГК — 9. мп — 3, реап — 3; во втором эшелоне сд — 2, тк — 2, кав.к — 1; 21А для нанесения главного удара в полосе 12 км развернула в первом эшелоне сд — 3, тп — 3, ап РГК — 11, мп — 3, реап — 3; во втором эшелоне сд — 2, тк — 1, гв. кав.к — 1.
Резерв фронта: сд — 5, гв. мк — 1.
Донской фронт (65, 24, 66А, 16 ВА), развернутый в полосе иск. Клетская — Ерзовка, имел в своем составе сд — 24, тк — 1, тбр — 6; для нанесения удара 65А в полосе 6 км развернула в первом эшелоне сд — 2, тбр — 2, ап РГК — 5, реап — 5; во втором эшелоне сд — 2; 24А для нанесения удара в полосе 4 км развернула сд — 2, ап РГК — 7, реап — 4; во втором эшелоне сд — 1, тк — 1, тбр — 1.
Резерв фронта: сд — 1, тбр — 2.
Сталинградский фронт (62, 64, 57, 51, 28А, 8 ВА), развернутый по рубежу иск. Ерзовка — Сталинград — Ивановка — оз. Сарпа (се — оз. Барманцак — оз. Сарпа (южн.) — Яшкуль, имел в своем составе сд — 24, мк — 2, кав.к — 1, сбр — 15, мсбр — 2, тбр — 7.
Ударная группировка фронта — 64, 57, 51А — развернута в полосе 70 км от района нп Ивановка до нп Семкино; 64А имела в первом эшелоне сд — 3, тбр — 2, 57А — сд — 2; сбр — 1, тбр — 1, мсбр — 1, ап РГК — 7, мп — 1, реап — 2; во втором эшелоне — 13 мк, предназначавшийся для ввода в чистый прорыв и развития наступления в оперативной глубине; 51А имела в первом эшелоне сд — 3, тбр — 1, ап РГК — 5, мп — 1, реап — 2, развернутые на перешейках между оз. Сарпа (сев.), Цаца и Барманцак; во втором эшелоне 4 мк и 4 кав.к для ввода в прорыв и развития наступления в оперативной глубине.
62А, развернутая непосредственно в районе Сталинграда, должна была активными действиями связать войска противника и быть готовой к переходу в наступление. 28А, развернутая на астраханском направлении, продолжала удерживать оборону на занимаемых рубежах в готовности к переходу в наступление.
Для поддержки действий фронтов предназначались:
Юго-Западного фронта — 2 и 17 ВА, имевшие в боевом составе 650 самолетов;
Донского фронта — 16 ВА, имевшая в боевом составе 333 самолета;
Сталинградского фронта — 8 ВА, имевшая в боевом составе 790 самолетов, 102 иад ПВО — 35 самолетов. Из 1808 самолетов исправных было 1349, без самолетов У-2 — 1115.
Соотношение сил сторон к 19 ноября составляло:
Советские войска Германские войска Соотношение
Дивизии расчетные 94.5 50 1.9: 1
Численность личного состава 1 000 555 1 011 500 1 : 1
Численность личного состава в боевых войсках 606 990 657 800 1 : 1,08
Танки и САУ 894 675 1 3 : 1
Орудия и минометы 14 218 10 290 1,38 : 1
Боевые самолеты 1115 1216 1 : 1,1
На участках развертывания ударных группировок было достигнуто превосходство над противником, которое составляло:
в полосе ударной группы Юго-Западного фронта по численности личного состава — в 2 раза, по танкам и САУ — в 2 раза, по орудиям и минометам — в 2 раза;
в полосе ударной группы Сталинградского фронта по численности личного состава — в 2,5 раза, по танкам и САУ — в 3 раза, по орудиям и минометам — в 3 раза.
Контрнаступательная операция группы фронтов по окружению и полному уничтожению группировки противника в районе Сталинграда была спланирована управлениями Юго-Западного, Донского и Сталинградского фронтов под руководством Ставки ВГК и Генерального штаба. Организацию взаимодействия фронтов в операции Ставка ВГК оставляла за собой (генерал армии Г. К. Жуков, генерал-полковник А. М. Василевский).
Замыслом контрнаступательной операции предусматривалось ее проведение в три этапа.
На первом этапе:
нанести два главных удара силами ударной группировки Юго-Западного фронта с северо-запада в общем направлении на Калач и силами ударной группировки Сталинградского фронта с юго-востока в общем направлении на Калач, прорвать оборону противника на флангах его группировки, развивая стремительное наступление, соединиться в районе Калач и охватить войска 6А и 4 ТА противника с запада и юга;
другой удар нанести силами ударной группировки Донского фронта с северо-запада и севера в направлениях на Большенабатовский и Вертячий, нанести поражение войскам 6А противника и вынудить их к отходу, обеспечивая левый фланг ударной группировки Юго-Западного фронта и охватывая войска 6А и 4ТА противника с северо-запада и севера;
создать внутренний фронт окружения группировки противника в районе Сталинграда, выходящий флангами севернее и южнее города к р. Волга;
частью сил ударных группировок Юго-Западного и Сталинградского фронтов развивать наступление, способствуя успеху действий войск на главных направлениях и выходя на рубежи для создания внешнего фронта окружения;
остальным войскам фронтов прочным удержанием обороны и активизацией действий, сообразуясь со складывающейся обстановкой, обеспечить действия войск на главных направлениях.
На втором этапе:
основные усилия сосредоточить на действиях на внешнем фронте окружения; нарастив усилия резервами Ставки ВГК, нанести главный удар на правом фланге Юго-Западного фронта в направлении на юг силами 1 гв. А с частью сил Воронежского фронта, другие удары — в центре полосы Юго-Западного фронта в направлении на юго-запад, правым крылом Сталинградского фронта — на запад, продвинуть внешний фронт окружения на 150—200 км и увеличить глубину окружения группировки противника в районе Сталинграда;
нанесением решительного поражения войскам ударной группировки противника, упорной обороной и нанесением контрударов пресечь попытки противника прорваться к окруженной группировке, деблокировать ее и восстановить положение на сталинградском направлении.
На третьем этапе:
основные усилия сосредоточить на разгроме войск 6А и 4ТА противника в районе Сталинграда и полной ликвидации окруженной группировки.
Срок начала контрнаступательной операции был установлен первоначально на 9 ноября, однако ввиду затруднений, возникших в ходе перегруппировки войск, и запаздывания с развертыванием ударных группировок был перенесен на 19 ноября.