В немецком плане нападения на СССР (директива верховного главнокомандования вермахта (ОКВ) № 21 от 18 декабря 1940 г., известная как «план Барбаросса») и на состоявшемся 4 февраля 1941 г. в ставке А. Гитлера совещании по военно-морским вопросам никакого конкретного плана действий на Черноморском театре не предлагалось. Главком немецкого ВМФ гросс-адмирал Э. Редер лишь высказывал просьбу дать указания командованию люфтваффе нанести внезапные удары по советским военно-морским базам, а также обязать Румынию и Болгарию осуществить необходимые мероприятия по защите устья Дуная и своего черноморского побережья. Именно задача обороны побережья от возможных вражеских десантов была поставлена перед румынской морской дивизией командованием ВМС Румынии оперативным приказом № 44 от 21 июня в качестве главной.
В апреле 1941 г. ОКВ подготовило тезисы к докладу о значении Черного моря и проливов в операции «Барбаросса». Планировалось оборонять румынское и болгарское побережье береговыми батареями и минными заграждениями, особенно в районе портов Бургас, Варна и Констанца. Последняя представляла особый интерес, так как соседствовала с нефтеносным районом Плоешти, имела большой нефтяной терминал и являлась морскими нефтяными воротами стран «оси». Немецкое командование считало группировку Красной армии в Северном Причерноморье небольшой по численности и не представлявшей угрозы для нацеленной на Украину группы армий «Юг». Главный удар немецко-румынских войск предполагалось нанести значительно севернее черноморского побережья. Поэтому морские перевозки в Черном море могли быть радикально сокращены. Немецкое командование не планировало проводить каких-либо специальных операций по захвату ВМБ Черноморского флота, считая, что отступавшие советские войска не окажут серьезного сопротивления. До момента захвата советских баз планировалось снизить активность кораблей ЧФ при помощи демонстративного минирования самих баз и подходов к ним.
Разведывательное обеспечение действий противника на театре было довольно слабым. Более-менее оперативно поступали данные радиопеленгования советских кораблей, а сведения воздушной разведки советских баз и коммуникаций, осуществлявшейся самолетами 4-го воздушного флота, поступали с запозданием. Дешифровальная служба направляла свои материалы в штаб военно-морской группы «Юг», которая непосредственно ведением боевых действий на театре не занималась и своим подчиненным штаба эти сведения не передавала. В результате немецкая разведка оставалась в полном неведении планов советского командования, лучшим подтверждением чему стала неожиданная для противника эвакуация войск Одесского оборонительного района в октябре 1941 г.
Поскольку военная кампания против СССР планировалась скоротечной, никакого единого штаба для руководства действиями немецкого ВМФ на Черном море не создавалось. С марта 1941 г. в Софии расположился штаб Адмирала Юго-Востока, который в июле был переименован в штаб военно-морской группы «Юг» (адмирал Шустер), отвечавший за ведение военных действий в Адриатическом, Эгейском и Черном морях. В феврале 41-го были созданы морской штаб связи в Болгарии (капитан цур зее Веземанн) и немецкая военно-морская миссия в Румынии (вице-адмирал Фляйшер). Кроме того, в состав последней входило немецкое морское учебное командование в Румынии, призванное обеспечить подготовку румынского флота к участию в военных действиях. Последний состоял из морской и речной дивизий. Морская, помимо боевых кораблей (четыре эсминца, три миноносца, подводная лодка, три канонерские лодки, три минных заградителя, три торпедных катера, несколько мелких кораблей и вспомогательных судов), включала также группу береговых батарей и флотилию гидросамолетов. Речная дивизия в составе семи мониторов, двух бронированных и четырех сторожевых катеров, группы батарей и трех батальонов морской пехоты находилась на Дунае. В Болгарии немцы ограничились контролем за действиями болгарского флота (четыре миноносца постройки начала ХХ века, два охотника за подлодками, три торпедных катера), который выполнял задачи охраны своего побережья, дозорной службы и конвоирования судов «оси» в своих территориальных водах. В начале сентября военно-морской группе «Юг» также подчинили немецкую Дунайскую флотилию, вошедшую в Черное море.