Поддержка сухопутной группировки противника на юго-западном направлении осуществлялась 4-м воздушным флотом (4, 5 авк) и 8-м авиационным корпусом. Непосредственно на сталинградском направлении действовал 8 авк с частью сил 4 и 5 авк, в составе которых насчитывалось около 1200 самолетов.
Группировка советских войск включала общевойсковых армий — 10, танковых армий — 1, воздушных армий — 3, в состав которых входили сд — 67, тк — 4, мк — 2, кав.к — 3, сбр — 15, тбр — 14, мсбр — 3, УР — 6, тп — 4, ап РГК — 83, оперативно подчинена 2 ВА Воронежского фронта.
Юго-Западный фронт (1 гв. А, 5 ТА, 21А, 17 ВА), развернутый в полосе Верх. Мамон, Клетская, имел в своем составе сд — 23, тк — 3, мк — 1, кав.к — 2, мсбр — 1, тбр — 1, тп — 3, усиление артиллерией РГК: ап — 39, мп — 7, реап — 7.
Ударная группировка фронта — 5 ТА, 21А — развернута в полосе 87 км на левом фланге фронта; 5 ТА для нанесения главного удара в полосе 10 км развернула в первом эшелоне сд — 2, усиленных тбр — 1, ап РГК — 9. мп — 3, реап — 3; во втором эшелоне сд — 2, тк — 2, кав.к — 1; 21А для нанесения главного удара в полосе 12 км развернула в первом эшелоне сд — 3, тп — 3, ап РГК — 11, мп — 3, реап — 3; во втором эшелоне сд — 2, тк — 1, гв. кав.к — 1.
Резерв фронта: сд — 5, гв. мк — 1.
Донской фронт (65, 24, 66А, 16 ВА), развернутый в полосе иск. Клетская — Ерзовка, имел в своем составе сд — 24, тк — 1, тбр — 6; для нанесения удара 65А в полосе 6 км развернула в первом эшелоне сд — 2, тбр — 2, ап РГК — 5, реап — 5; во втором эшелоне сд — 2; 24А для нанесения удара в полосе 4 км развернула сд — 2, ап РГК — 7, реап — 4; во втором эшелоне сд — 1, тк — 1, тбр — 1.
Резерв фронта: сд — 1, тбр — 2.
Сталинградский фронт (62, 64, 57, 51, 28А, 8 ВА), развернутый по рубежу иск. Ерзовка — Сталинград — Ивановка — оз. Сарпа (се — оз. Барманцак — оз. Сарпа (южн.) — Яшкуль, имел в своем составе сд — 24, мк — 2, кав.к — 1, сбр — 15, мсбр — 2, тбр — 7.
Ударная группировка фронта — 64, 57, 51А — развернута в полосе 70 км от района нп Ивановка до нп Семкино; 64А имела в первом эшелоне сд — 3, тбр — 2, 57А — сд — 2; сбр — 1, тбр — 1, мсбр — 1, ап РГК — 7, мп — 1, реап — 2; во втором эшелоне — 13 мк, предназначавшийся для ввода в чистый прорыв и развития наступления в оперативной глубине; 51А имела в первом эшелоне сд — 3, тбр — 1, ап РГК — 5, мп — 1, реап — 2, развернутые на перешейках между оз. Сарпа (сев.), Цаца и Барманцак; во втором эшелоне 4 мк и 4 кав.к для ввода в прорыв и развития наступления в оперативной глубине.
62А, развернутая непосредственно в районе Сталинграда, должна была активными действиями связать войска противника и быть готовой к переходу в наступление. 28А, развернутая на астраханском направлении, продолжала удерживать оборону на занимаемых рубежах в готовности к переходу в наступление.
Для поддержки действий фронтов предназначались:
Юго-Западного фронта — 2 и 17 ВА, имевшие в боевом составе 650 самолетов;
Донского фронта — 16 ВА, имевшая в боевом составе 333 самолета;
Сталинградского фронта — 8 ВА, имевшая в боевом составе 790 самолетов, 102 иад ПВО — 35 самолетов. Из 1808 самолетов исправных было 1349, без самолетов У-2 — 1115.
Соотношение сил сторон к 19 ноября составляло:
Советские войска Германские войска Соотношение
Дивизии расчетные 94.5 50 1.9: 1
Численность личного состава 1 000 555 1 011 500 1 : 1
Численность личного состава в боевых войсках 606 990 657 800 1 : 1,08
Танки и САУ 894 675 1 3 : 1
Орудия и минометы 14 218 10 290 1,38 : 1
Боевые самолеты 1115 1216 1 : 1,1
На участках развертывания ударных группировок было достигнуто превосходство над противником, которое составляло:
в полосе ударной группы Юго-Западного фронта по численности личного состава — в 2 раза, по танкам и САУ — в 2 раза, по орудиям и минометам — в 2 раза;
в полосе ударной группы Сталинградского фронта по численности личного состава — в 2,5 раза, по танкам и САУ — в 3 раза, по орудиям и минометам — в 3 раза.
Контрнаступательная операция группы фронтов по окружению и полному уничтожению группировки противника в районе Сталинграда была спланирована управлениями Юго-Западного, Донского и Сталинградского фронтов под руководством Ставки ВГК и Генерального штаба. Организацию взаимодействия фронтов в операции Ставка ВГК оставляла за собой (генерал армии Г. К. Жуков, генерал-полковник А. М. Василевский).
Замыслом контрнаступательной операции предусматривалось ее проведение в три этапа.
На первом этапе:
нанести два главных удара силами ударной группировки Юго-Западного фронта с северо-запада в общем направлении на Калач и силами ударной группировки Сталинградского фронта с юго-востока в общем направлении на Калач, прорвать оборону противника на флангах его группировки, развивая стремительное наступление, соединиться в районе Калач и охватить войска 6А и 4 ТА противника с запада и юга;