Воины Красной Армии и Военно-Морского Флота, сражавшиеся под Одессой, — опирались на могущество советского тыла. Несмотря на огромные трудности, переживаемые страной в связи с временными военными неудачами, она постоянно оказывала защитникам города неоценимую помощь. Боевые корабли и транспорты Черноморского флота систематически доставляли на фронт под Одессой пополнение, вооружение, боеприпасы.
Вместе с тем, военное командование, партийные и советские органы принимали срочные меры к наиболее полному использованию для нужд фронта местных людских и экономических ресурсов.
Несмотря на то, что основной контингент военнообязанных был мобилизован и отправлен на фронт ещё в начале войны, Одесса с первого же дня обороны стала давать пополнение частям Приморской армии, сильно поредевшим в предыдущих боях. 5 августа на передний край ушло свыше 2 тысяч добровольцев — народных ополченцев. В последующие дни первого периода обороны в регулярные армейские и флотские подразделения ежедневно вливалось более 1000 добровольцев, прошедших военную подготовку в отрядах народного ополчения.
Тысячи жителей Одессы и пригородных районов вместе с инженерными и строительными батальонами возводили оборонительные сооружения. К 5 августа было вырыто и оборудовано более 85 километров противотанковых рвов, около 21 километра эскарпов, 281 окоп для противотанковых орудий, 39 миномётных, 483 пулемётных и 1410 стрелковых окопов, почти 39 километров ходов сообщений, протянуто около 15 километров проволочных заграждений. Однако строительство оборонительных рубежей не было завершено. Предстояло еще многое сделать для их оборудования, и на эти работы партийная организация города мобилизовывала все новые и новые силы местного населения.
На оборону работала вся Одесса. Коллективы промышленных предприятий на оставшемся после эвакуации оборудовании выполняли заказы по ремонту боевой техники, снабжению войск продовольствием и обмундированием. Так как многие рабочие ушли на «фронт, оставшиеся трудились так, чтобы выполнять нормы за себя и за ушедших товарищей.
Несмотря на близость фронта и частые налёты фашистской авиации, на колхозных полях вокруг Одессы полным ходом шла уборка урожая. Газеты «Чорноморська комуна» и «Большевистское знамя» за 5 августа сообщали о дружной, организованной работе на жатв колхозах имени Октябрьской революции, имени «Котовского и «Чорноморська комуна» Одесского пригородного района.
6 августа, среда.
Положение на Южном фронте осложнялось. Фашистские войска, форсировавшие Днестр севернее Тирасполя, быстро продвигались дальше на восток. Бои шли уже в районе Вознесенска. Передовые части противника находились в 70 километрах северо-восточнее Одессы и забрасывали свои разведывательные и диверсионные группы в тыл Приморской армии. Одна из таких групп ворвалась в село Кайры, расположенное километрах в 55 от Одессы, и пыталась там закрепиться до подхода основных сил. Однако 2-й эскадрон 5-го полка 1-й кавалерийской дивизии под командованием старшего лейтенанта И. М. Котенкова стремительно атаковал противника и выбил его из села.
Обстановка на фронте требовала принятия срочных мер для создания вокруг Одессы надежного заслона, который преграждал бы путь врагу на суше не только с запада, но и с севера и северо-востока. Приморская армия получила приказ командования Южного фронта начать отход на линию Катаржино, Раздельная, Кучурганский лиман, то есть армия должна была, упираясь своим левым флангом в Днестровский лиман, развертываться фронтом на север. В том же приказе говорилось, что в Приморскую армию передается из 9-й армии Южного фронта 30-я стрелковая дивизия, сосед 95-й Молдавской.
Штаб Приморской армии 6 августа перебазировался в Одессу. В этот же день для оказания помощи в работе по инженерному оборудованию рубежей обороны сюда прибыл начальник инженерных войск Южного фронта генерал-майор А. Ф. Хренов.
Для защиты Одессы с моря и поддержки сухопутных войск, оборонявших город, командование Черноморского флота сформировало отряд кораблей Северо-Западного района, в который вошли крейсер «Коминтерн» (командир капитан 2-го ранга И. А. Заруба), эсминцы «Шаумян» (командир капитан-лейтенант К. П. Валюх) и «Незаможник» (командир капитан-лейтенант Н. И. Минаев), 2-я бригада торпедных катеров (командир капитан 2-го ранга С. Г. Мельников), отряд сторожевых катеров (командир старший лейтенант П. И. Державин), дивизион канонерских лодок (командир капитан 3-го ранга Г. И. Гинзбург) и вспомогательные суда. Командиром отряда был назначен контр-адмирал Д. Д. Вдовиченко, военкомом — батальонный комиссар Я.Г. Почупайло. Отряд базировался в Одессе и был подчинен командиру Одесской военно-морской базы.