Главным недостатком в использовании артиллерии являлось опоздание ее с выходом к Днепру и переброской на плацдармы. Организация артиллерийского огня в первые дни форсирования была неудовлетворительной и не обеспечивала достаточной поддержки стрелковых соединений в напряженных боях за расширение плацдармов.
Не была обеспечена достаточная плотность артиллерийского огня на направлении главного удара во время наступления 12 октября. Увеличение же плотности артиллерии в последующие дни не обеспечивало решения задачи, так как не хватало боеприпасов.
Артиллерийская разведка недостаточно полно вскрыла всю систему артиллерийско-минометного огня противника и недостаточно использовала с этой целью данные штабов общевойсковых и танковых соединений и данные своей авиации; поэтому артиллерийская подготовка не всегда была эффективной. Недостаток боеприпасов приводил к тому, что интенсивный огонь артиллерия могла вести только в первый день наступления (12 и 21 октября), а в последующие дни была вынуждена ограничиваться слабыми огневыми налетами и не обеспечивала выполнения задачи войсками.
Авиация фронта в первые дни форсирования Днепра, в период боев за расширение плацдармов не выполнила своих задач ни по прикрытию переправ и своих войск от налетов авиации противника, ни по воздушной разведке из-за медленного перебазирования. В период с 22 по 28 сентября авиация не была нацелена на уничтожение неприятельских переправ у Киева и Канева и на разгром немецких войск, сгруппировавшихся на левом берегу Днепра у этих переправ.
Перебазировавшись на новые аэродромы и установив связь с наземными войсками, 2-я воздушная армия по-прежнему слабо прикрывала наземные войска на плацдармах от авиации противника, особенно в период 12–14 октября во время первого наступления на букринском плацдарме. Штурмовые и бомбардировочные удары по основным узлам обороны и контратакующим войскам противника проводились только в первые дни наступления на букринском плацдарме (12 и 21 октября) и были недостаточно эффективными. В последующие дни в связи с недостатком горючего и боеприпасов деятельность авиации фронта резко снизилась.
Зенитно-артиллерийская оборона переправ на Днепре и боевых порядков войск на плацдармах также была неудовлетворительной в связи с отставанием зенитно-артиллерийских дивизий, медленной их переброской на плацдармы и ограниченным запасом боеприпасов.
Необходимо признать совершенно неудовлетворительным применение при форсировании Днепра дымовых завес. Это ценнейшее средство в данной обстановке не применялось. Только с середины октября, когда фронт подтянул химические части и дымовые средства, последние сыграли значительную роль в прикрытии переправ на Днепре от налетов авиации противника. Маскирующие дымы в ходе наступательных боев на плацдармах применялись очень редко, недостаточно умело и не давали должного эффекта даже в тактическом масштабе.
Недочеты в управлении войсками в ходе операции во всех звеньях, от штаба фронта и до дивизии, значительно усугубляли все прочие недостатки и просчеты. Частое изменение планов и приказов фронта, систематическое невыполнение этих планов и приказов являлись характерной особенностью в действиях войск фронта в конце сентября и в октябре. Авторитет и непререкаемая сила приказа подрывались, и это пагубно отражалось на всем ходе операции.
Штабы соединений длительное время (до 1–2 октября) оставались на левом берегу Днепра, имели слабую связь с подчиненными им войсками, сражавшимися на плацдармах, и плохо знали реальную обстановку. Только к началу первого наступления 11–12 октября штабы всех степеней организовали устойчивую связь. Однако в дни наиболее напряженных наступательных боев связь от корпуса и ниже вновь нарушалась, и штабы не знали положения войск. Это особенно относится к 3-й гвардейской танковой армии в период второго наступления (21–23 октября).
Попытки дезинформировать противника и отвлечь его внимание от участков фронта, где готовились и наносились основные удары, как правило, не приносили желаемых результатов: обмануть немцев не удавалось. Причиной этого было прежде всего то, что мероприятиям по дезинформации не придавалось должного размаха и для их проведения выделялось недостаточно средств. Штаб фронта не объединял усилия всех армий в этом направлении, а ограничивался только постановкой цели и определял время, в течение которого ложные мероприятия должны были проводиться. Штабы армий разрабатывали и проводили эти мероприятия самостоятельно н без должного согласования между собой. Если штаб 27-й армии пытался организовать показ ложных мероприятий возможно полнее и выделял для этой цели средства и назначал ответственных организаторов н исполнителей, то штабы 40-й и 38-й армий ограничивались только составлением плана и в дальнейшем за его выполнением не следили. Все мероприятия по дезинформации ни разу не привлекли к себе внимания противника и не повлекли существенного изменения группировки его войск.