В общей сложности в группе армий «Б» насчитывалось 82 дивизии и 5 бригад. Из них: 43 немецкие дивизии, в том числе 4 танковые и 4 моторизованные, и 1 моторизованная бригада; 18 румынских, в том числе 1 танковая и 4 кавалерийских; 10 итальянских, в том числе 1 моторизованная и 3 горнострелковые (альпийские), и 4 бригады, в том числе 3 бригады чернорубашечников (фашистская милиция) и 1 кавалерийская; 11 венгерских дивизий, в том числе 1 танковая. Это была самая мощная из стратегических группировок врага, действовавших на советско-германском фронте. Она включала почти треть (31,6 %) всех сил фашистской Германии и ее союзников, брошенных ими против Советского Союза. Группу армий «Б» поддерживали основные силы 4-го воздушного флота (командующий генерал В. Рихтгофен), насчитывавшего свыше 1200 самолетов.
Главные силы группы армий «Б» — 5 армейских объединений — вели боевые действия на сталинградском направлении: 6-я полевая и 4-я танковая немецкие армии, 3-я и 4-я румынские армии и основные силы 8-й итальянской армии. В состав этой группировки противника входили 49 дивизий, в том числе 5 танковых и 5 моторизованных, и 2 бригады. Из них в армейских резервах находились 4 дивизии (1 моторизованная, 1 кавалерийская и 2 пехотные). Средняя численность пехотных дивизий колебалась в пределах: 7–8 тыс. немецкие, 11–12 тыс. румынские и 14 тыс. итальянские. Сталинградская группировка немецких войск и их союзников включала почти 1/5 часть пехотных и около 1/3 танковых и моторизованных дивизий, действовавших на советско-германском фронте. Ее непосредственную поддержку с воздуха осуществлял 8-й авиационный корпус (командир генерал М. Фибиг) — самое мощное авиасоединение в фашистских люфтваффе. Этот авиакорпус в германских ВВС считался ударным. Имея необычайно сильный состав — 9 воздушных эскадр и несколько разведывательных отрядов, он насчитывал более 600 самолетов, половину всех сил 4-го воздушного флота.
Основные силы ударной группировки противника были сосредоточены в районе Сталинграда, а ее фланги на Среднем Дону и южнее Сталинграда прикрывали румынские войска. Оперативное построение всех армий было одноэшелонным с выделением резерва. Армейские резервы располагались на удалении 25–50 км от переднего края. Средние оперативные плотности составляли: одна дивизия на 18 км фронта, 11 орудий и минометов и около 1 танка на 1 км фронта.
Несмотря на то что противник готовил оборону более месяца, в инженерном отношении она была оборудована слабо. Тактическая зона состояла из одной полосы глубиной 5–6 км, включавшей две позиции. Каждая позиция оборудовалась одной, а на важнейших направлениях — двумя траншеями с проволочными и минно-взрывными заграждениями. Имелось значительное количество дзотов (три-четыре на 1 км фронта). В оперативной глубине каких-либо заранее подготовленных рубежей и вовсе не было. Уязвимость обороны была в том, что части и подразделения были растянуты на довольно широких участках, а это, при отсутствии достаточных резервов и небольшой глубине, лишь усугубляло ее слабые стороны.
Уже начиная с середины октября немецкое командование поняло, что события развиваются вопреки намеченным им планам. В первой половине ноября как воздушная разведка, так и другие источники неизменно подтверждали, что советское командование не только усиливает свои войска в Сталинграде, но и сосредоточивает крупные силы северо-западнее и южнее города. Полученная информация не оставляла никаких сомнений по поводу предстоявшего крупного наступления Красной Армии. Особенную тревогу вызывала группировка советских войск, сосредоточенная северо-западнее Сталинграда, на Среднем Дону. В том, что Красная Армия именно там нанесет свой удар, ни командующие армиями, ни командующий группой армий «Б», ни главное командование сухопутных сил уже не сомневались, но терялись в догадках: когда и конкретно на каком участке это произойдет (Schroter H. Stalingrad… bis zurletzte Patrone. — Zengerich, 1953. — S. 112–113).