Предполагалось, что противник перед фронтом 37-й армии имеет не более семи дивизионов дивизионной артиллерии с некоторым количеством тяжелой артиллерии. Вместе с тем немцы широко применяли минометы, имея более трех-четырех батарей на дивизию. Всего у противника выявилось около 84 орудий, в том числе 17 тяжелых.
По данным разведки, у него имелось истребителей 80–90, бомбардировщиков 50–60 и, кроме того, возможно было ожидать через 3–4 дня после начала наступления усиления военно-воздушных сил противника 50–60 самолетами.
Этим силам врага мы могли противопоставить свыше 200 самолетов, то есть, иначе говоря, ВВС РККА имели в начале операции превосходство в воздухе. С развитием операции силы могли, однако, сравняться.
Учитывая общее соотношение сил и скрытую подготовку операции, командование Южного фронта не сомневалось в успехе.
Что касается материального обеспечения операции, то в ее плане, разработанном штабом Южного фронта, констатировалось, что «состояние и запасы армейских и фронтовых баз позволяют полностью обеспечить проведение операции в материальном отношении, за исключением вооружения (артиллерия, автоматическое оружие), отсутствие которого не дает возможности довооружить укомплектованные две стрелковые дивизии и тем обеспечить создание дополнительных оперативных резервов» (речь шла о двух стрелковых дивизиях 37-й армии).
Базирование 18-й армии с 13 ноября переносилось на армейскую базу 12-й армии. Последней передавались и все запасы армейской базы 18-й армии. Личный состав армейской базы 18-й армии передавался 37-й ударной армии и к 14 ноября должен был развернут в армейскую базу 37-й армии в районе Атаманский, Глубокий, Каменск (на участке железной дороги Миллерово, Лихая). С выходом 37-й и 9-й армий на рубеже реки Тузлов их питание должно было производиться железнодорожными летучками на станциях железнодорожных участков: Лихая, Краснодон и Лихая, Ровеньки для 37-й армии, а для 9-й армии — на станциях участка Лихая, Зверево, Шахты. Вследствие этого подвоз по грунту, по расчетам начальника тыла Южного фронта, должен был производиться на расстояния, не превышающие 60 км.
Вновь сформированной 37-й армии для обеспечения подвоза, как уже упоминалось, придавалось 380 автомашин, в том числе 80 с контейнерами для горючего и 30 приспособленных под санитарную эвакуацию из состава трех автотранспортных батальонов (437, 448-го и 456-го). Сверх этого 37-я армия получила 30 тракторов с тарой для горючего из 7-го отдельного тракторного батальона, входившего в состав 9-й армии. Потребность 31-й армии в горючем покрывалась за счет наличных запасов на распорядительных станциях фронта Миллерово и Сталинград и из запасов армейской базы в Тацынской.
Для обеспечения 37-й армии дорожной и дорожно-комендантской службой с 13 ноября в распоряжение начальника тыла 37-й армии передавались 30-й дорожно-эксплуатационный полк и 28-й отдельный дорожно-строительный батальон.
Сосредоточение 37-й ударной армии командование Южного фронта предполагало закончить в основном к 14 ноября, с тем чтобы 15 ноября войска уже находились в полной боевой готовности. Наибольший маршрут железнодорожных перевозок для соединений 37-й армии равнялся 380 км (плюс небольшой переход от станции разгрузки к месту сосредоточения — 15 км); наибольший переход для соединений, перебрасывающихся походным порядком, — 60 км. Максимальное время, требовавшееся на погрузку, следование, выгрузку и сосредоточение, исчислялось в четверо суток. В целях маскировки передвижение войск производилось исключительно ночью.
Фактически начавшаяся 10 ноября переброска соединений 37-й армии была закончена 16 ноября, то есть на два дня позднее намеченного срока. Только к концу дня 16 ноября соединения 37-й армии заняли назначенное им исходное положение. В связи с этим и начало наступления было отсрочено на один день: с утра 16 ноября оно было перенесено на утро 17 ноября.
К исходу дня 16 ноября войска 37-й армии, заканчивая сосредоточение, развернулись, заняв следующее исходное положение. 96-я стрелковая дивизия (иск.) Ровеньки, Дарьевка; 253-я стрелковая дивизия (иск.) Дарьевка, Красный; 99-я стрелковая дивизия двумя стрелковыми полками (иск.) Красный, Должанская; 51-я стрелковая дивизия (иск.) Должанская, Бирюково; 216-я стрелковая дивизия продолжала сосредоточение в районе Дубовка, Курячий; 295-я стрелковая дивизия заканчивала сосредоточение в районе Каменки. Обе эти дивизии, составлявшие второй эшелон, имели значительный некомплект в материальной части.