按從南往北的順序，紅軍南翼戰場一共投入了4個方面軍：
最南端是葉廖緬科指揮的斯大林格勒方面軍，依托伏爾加河，負責防御從阿斯特拉罕到斯大林格勒大約400公里的戰線，他吸收了高加索方面軍主力，總兵力高達75萬；
其次是羅科索夫斯基指揮的頓河方面軍，依托堅固的城市防御體系，守衛伏爾加河、頓河、斯大林格勒三角地帶，戰線大約200公里，總兵力55萬；
再往北是瓦圖京指揮的西南方面軍，依托頓河右岸，守衛斯大林格勒側翼，戰線大約300公里，總兵力60萬；
最后是新編成的中央方面軍，負責連接坦波夫與西南方面軍，核心要害在扼守3條鐵路交匯線的鮑里索格列布斯克，戰線大約250公里，總兵力50萬。
除去一線的230萬兵力外，朱可夫手里還捏著由馬利諾夫斯基擔任獨立集團軍司令員的戰區預備隊，說是一個集團軍，其實兵力超過25萬，另外還有15萬部隊分散配置在里海北岸。
南翼戰場總共擁有280萬部隊，但坦克和飛機總數都只有2000出頭（注：有關兵力統計均包含配屬給方面軍防區的空軍與后勤力量，實際一線陸戰官兵要少一些）。雖然沒有明確4個方面軍之上的最高指揮官，但大多數時間都是朱可夫在指揮協調，負責南翼戰線。
中央戰場以保衛莫斯科為核心，同樣擁有4個方面軍，總兵力大約265萬。
南端是由列伊捷爾上將指揮的布良斯克方面軍，負責連接中央方面軍，核心要害在扼守坦波夫，戰線大約250公里，總兵力55萬；
然后是拱衛莫斯科，由梅列茨科夫大將指揮的西方方面軍，負責防御南起圖拉、梁贊一線，北到勒熱夫、克林一線的半弧形防御帶，戰線大約550公里，總兵力高達115萬；
最后是由普爾卡耶夫上將指揮的加里寧方面軍，負責諾夫哥羅德到勒熱夫一線防御，掩護西方面軍側翼，戰線大約400公里，總兵力75萬。
大本營預備隊被南翼戰場抽光后又重新組建，不過現在只有20萬左右的名義編制，實際是派不了用場的。
中央戰場的紅軍總數雖然略少于南翼，但坦克和飛機數量都超過了2500，且訓練度更好，算得上是較有戰斗力的戰區。
北線戰場是以保衛列寧格勒為核心，雖也擁有沃爾霍夫、列寧格勒、西北、卡累利阿4個方面軍的編制，但總兵力只有185萬左右，其中西北方面軍還擔負莫斯科戰區的戰略預備隊職能。由于各方面軍編制相對較小，大本營曾撤銷過沃爾霍夫方面軍建制，但由于北線交通條件、氣象條件太差，類似南翼這樣的大編制方面軍并不利于指揮，最后還是分解為4個方面軍，另有獨立第7集團軍承擔本戰區預備隊任務；各方面軍實力普遍在4045萬左右，擁有一支10萬人左右的戰區預備隊。該戰區技術兵器是最少的，坦克與飛機均只有1000出頭。
這些在一線與軸心對峙的兵力中，除傾盡一切手段搜羅到的補充兵外，其余兵種也付出了重大代價。以海軍為例，戰前黑海艦隊是僅次于波羅的海艦隊的重要部分，到塞瓦斯托波爾失守、黑海濱海區全線失守后，所有黑海艦隊官兵除極少數例外，全部就地轉為陸軍。一般充當步兵，會操作艦炮的去當炮兵，會開魚雷艇的轉行去當裝甲兵——海都沒有了，留著海軍也沒什么用。空軍同樣避免不了抽調，飛行員是斷然不會減少的，但由于控制面積減少、機場和高射炮大規模丟失，這批守備兵力與高射炮兵力同樣轉入陸軍。
對德國來說，一種相當有利的局面是終于在技術兵器數量上基本追平了對手。巴巴羅薩開始時，軸心投入進攻的坦克數量大約是4000多輛，而同期蘇聯坦克超過2.3萬輛，集中在西部各軍區的也有1.4萬輛，經過近2年作戰，軸心摧毀、繳獲了4萬余輛蘇聯坦克，在自身坦克數量超過5000輛（東線）的同時，讓紅軍坦克下降到只有6000輛出頭（遠東和西伯利亞另有1500多輛，中亞與后備訓練還有1000多輛）。
不過，紅軍手里實際掌握的坦克依然超過1.3萬輛，但其中有4000多輛坦克被封存了，這是萬般無奈下做出的必然選擇。在丟掉巴庫油田后，油料來源急劇減少，全蘇總體供應量甚至少于沒得到中東油田前的德國，而德國原油產量卻超過了去年同期的蘇聯——蘇德兩國原油產量不知不覺中完成了換位。
蘇聯的煤炭資源很不充足，比起德國來遠遠不顧，更沒有煤制油項目，所以盡管采取了加大新油田開采力度、索要更多補給、壓縮其他領域燃油消耗等緊急措施，石油產量缺口在短期內完全無法彌補。
另外，由于裝甲部隊連續損失，得力裝甲兵后備力量嚴重不足，在朱可夫和華西列夫斯基多次強烈建議下，斯大林被迫下達命令，要求各方面軍封存部隊中的大部分輕型坦克，諸如bt7\t26\t60\t70等輕型坦克不但完全停產，已生產出來的也被迫減少使用，以便將最寶貴的油料和車組留給卡車、t34系列坦克和su系列坦克殲擊車。
經過這番重組，與軸心對峙的6000多輛坦克當中t34\t43占據了80以上的實力，倒與德國用4號全面替代2號、3號有異曲同工的效果。由于蘇聯輕型裝甲車輛普及率很低，因此還留有小部分輕型坦克承擔偵查、警戒、聯絡等職能，但不再投入裝甲戰，以免遭受不必要損失。
類似情況同樣發生在飛機上，巴巴羅薩開始時，軸心投入進攻的飛機數量大約是3500多架，同期蘇聯飛機超過2萬架，直接與軸心交戰的超過1萬架，經過近2年連續作戰，在軸心動輒1:7以上的高交換比情況下，蘇聯一線比較現代化的飛機還剩余6000余架（遠東還有將近2000架，中亞與腹地還有1000多架）。
由于蘇聯在高等級航空燃料上更依賴英美供應，現在外援斷絕后對航空兵的打擊比對裝甲兵更大。不管如何不情愿，面對越來越少的燃油供應，紅軍航空部隊只能用縮小編制、減少飛行小時的辦法來應對，而后一條就更加造成飛行員素質下降。
有所不同的是，裝甲兵是德國占了絕對優勢，但在空軍領域，意大利、羅馬尼亞、匈牙利、芬蘭甚至斯洛伐克都有大量飛行員參與作戰，表現比地面部隊要好，在德國將已淘汰的bf109、斯圖卡大量輸出軸心小兄弟后，軸心各軍表現更加活躍，紅軍飛行員受到的壓力也持續加大。
雖然石油月產量已少于去年同期的德國，好在蘇聯既不必維持龐大的潛艇隊伍，也不需接濟盟友，汽車數量也偏少，因此在整頓裝甲和航空力量后，其單月油耗下降到與產出基本持平的地步，但令朱可夫憂心忡忡的是，現在天氣逐漸轉暖，取暖油需求基本不存在，如果冬天時還不能顯著改善供應條件，只怕有一大堆人會被凍死，但眼下斯大林同志似乎也顧不上這么多。
“4月份高加索地區一線失守后，經過努力，我們沿著伏爾加河在阿斯特拉罕、斯大林格勒一線初步穩住了局勢，但形勢非常危險，里海已成為敵我共同扼守之處，防御洞開。”有一句話華西列夫斯基沒說，但所有人都很清楚，幸虧里海是個封閉海域，如果直接聯通黑海、可以通行軍艦的話，只怕德意艦隊已要展開大規模登陸了，而不是像現在這樣用飛機和百噸左右的小型軍艦作戰。
“這一個月來，我們發現三處無線電信號激增的地方。”華西列夫斯基用教鞭指著地圖說道，“一處是斯摩棱斯克方向，這是敵中央集團軍群位置所在地；一處是奧廖爾附近，情報顯示是敵東方集團軍群聚集地，這是本年度組建的新集團軍群，定位為東線戰略預備隊，里面擁有大量叛軍；第三處是沃羅涅日附近，情報顯示霍特的裝甲集團軍在那里，其余情況不詳。但南翼，特別是斯大林格勒以南一線反而比較平靜，平靜得有些不太正常。”
“總參謀部對敵軍可能的進攻方向有4個判斷，第一，從勒熱夫維亞濟馬一線出擊，重新建立突出部，我認為，可能性比較小；第二，從奧廖爾一線出擊，迂回圖拉方向，從南線包圍莫斯科，這種可能性是存在的，幾率不小；第三，從沃羅涅日出發向縱深進攻，試圖圍殲我布良斯克方面軍，這種可能性較大，但不是主攻方向；第四，憑借優勢兵力，利用四面合圍的辦法奪取斯大林格勒。”
“四面合圍？”眾人面面相覷。(