17-й армейский корпус своими двумя (79 и 294-й) пехотными дивизиями оборонял участок Маслова Пристань, Песчаное. Действовавшие ранее в этом районе части 3-й танковой дивизии были выведены немцами в оперативный резерв и к 11 мая сосредоточились в Харькове. 51-й армейский корпус (297 и 44-я пехотные дивизии) главными силами оборонял чугуевский плацдарм на фронте Печенеги, Балаклея, Бишкин.
На красноградском направлении у немцев действовал 8-й армейский корпус в составе 62-й пехотной и 454-й охранной дивизий немцев, занимавших оборону против войск 6-й армии Юго-Западного фронта. Левый фланг 8-го армейского корпуса прикрывала 108-я легкопехотная дивизия венгров. 113-я пехотная дивизия немцев была выведена в оперативный резерв командующего 6-й немецкой армией. Части 6-го армейского корпуса румын (4 и 20-я румынские пехотные дивизии) занимали второстепенный участок обороны в районе ст. Лозовая.
К 11 мая в Харькове полностью сосредоточились 3 и 23-я танковые дивизии и части 71-й пехотной дивизии. 211-й полк этой дивизии был выдвинут на усиление 294-й пехотной дивизии и два полка направлялись в район Балаклея.
На подходе к Харькову находились передовые части 305-й пехотной дивизии немцев, перебрасываемой из Западной Европы.
Немецкий автомобиль Diamler-Benz G3a на пароме переправляется через реку. Район Харькова, май 1942 года (БД).
Таким образом, перед Юго-Западным фронтом к 11 мая действовали до пятнадцати пехотных дивизий и две танковые дивизии вместо предполагавшихся штабом Юго-Западного фронта двенадцати пехотных и одной танковой дивизии. Все эти семнадцать дивизий могли быть использованы противником в первые три-четыре дня нашего наступления.
Перед Южным фронтом немецкое командование увеличило свою группировку на шесть дивизий. Все части, занимавшие оборону против правого фланга фронта, к 12 мая вошли в состав 17-й и 1-й танковых армий, объединенных в «группу Клейста» (по фамилии командира 1-й танковой армии генерала Клейста) и занимали следующее положение.
На северном побережье Азовского моря от Осипенко до Таганрога несли службу охранения 5-я и 6-я кавалерийские дивизии румын. По западному берегу реки Миус от Таганрогского лимана до Дебальцево занимали оборону 14-й танковый и 49-й горнострелковый корпуса немцев в составе 73,125, 198-й пехотных дивизий, 4-й горнострелковой дивизии, моторизованных дивизий СС «Адольф Гитлер», «Викинг», 13-й танковой дивизии, моторизованной дивизии словаков и корпуса итальянцев трехдивизионного состава. 52-й армейский корпус в составе 111 и 9-й пехотных дивизий и 4-й армейский корпус в составе 94 и 76-й пехотных дивизий занимали оборону на фронте Дебальцево, Бондари. На участке Бондари, Маяки, Варваровка оборонялись 295, 257-я пехотные, 97-я легкопехотная дивизии и один полк 68-й пехотной дивизии 44-го армейского корпуса. На фронте Варваровка, Александрова, Вишневый в обороне располагались 100-я легкопехотная и 60-я моторизованная, 14-я танковая и 1-я горно-стрелковая дивизии 3-го танкового корпуса. Далее, перед стыком Южного и Юго-Западного фронтов оборонялись части 6-го армейского корпуса румын в составе 1, 2 и 4-й румынских пехотных дивизий и приданных 68 и 298-й немецких пехотных дивизий. Из них одна (4-я) дивизия и полк 298-й дивизии действовали в полосе Юго-Западного фронта.
В оперативном резерве перед южным фасом барвенковского выступа немецкое командование к 12 мая 1942 года сосредоточило 389, 384-ю пехотные и 101-ю легкопехотную немецкие дивизии, 20-ю румынскую пехотную дивизию и 16-ю танковую дивизию. Одним полком 389-й пехотной дивизии был усилен 52-й армейский корпус и два полка 384-й пехотной дивизии были выдвинуты на участок 44-го армейского корпуса.
Немецкий танк Pz.IV Ausf.F1 в засаде на боевой позиции. Танк имеет бело-серый камуфляж. Группа армий «Юг», апрель-май 1942 года (БД).
Всего перед Южным фронтом группировка немецких войск фактически составляла тридцать четыре дивизии (пехотных -24 танковых — три, моторизованных — пять и кавалерийских — две).
В результате всех проведенных Главнокомандующим Юго-Западным направлением мероприятий войска Юго-Западного фронта были построены для нанесения ударов следующим образом.
Северная ударная группировка, нанося удар на 55-километровом фронте, состояла из четырнадцати стрелковых, трех кавалерийских дивизий, восьми танковых и одной мотострелковой бригады.
Южная ударная группировка, наступая на 36-километровом фронте, включала восемь стрелковых, три кавалерийских дивизии, одиннадцать танковых и две мотострелковые бригады.