。战役的准备正像斯大林格勒以南准备登陆场一样，在许多方面都取决于现有的渡口和渡口的实际情况，还取决于部队渡河时的组织情况。1942年11月之前，西南方面军地带的顿河上有15座桥梁和18座门桥，它的载重量分别3吨至60吨。顿河方面军地带有5座桥和3座门桥。在“第21集团军1942年11月至12日的战役记叙中指出：“……顿河在战役初期的特点是尽管秋天来的晚，仍无法按夏天或冬天的方法组织渡河。河面上已结了薄冰，为了用门桥渡河和将浮桥牵引到对岸需要清除河面冰块。冰上渡口只能供徒步行走的人和马车、汽车空车使用，因为冰冻的还不结实”。
工程兵部队对河底、河岸坡度和通往对岸渡口卸载地域隐蔽地组织了认真细致的侦察。在过去的几个月中，方面军首长就特别注重建立渡口的问题。工程兵部队在宽大的战线上修建了桥梁和真假渡口。在修建桥梁时，感到特别需要建筑材料。工程都是在敌人航空兵的袭击个别地域甚至是在敌炮火下进行的。需要费很多时间才能在沙质地面上铺成可通往渡口的道路。
反攻前夕，第21集团军在顿河上有下列渡口：扎冬斯基地区一座徒步桥和一座载重量16吨的桥梁；谢拉菲莫维奇地区一座徒步桥，一座载重量12吨的门瞧，一座载重量30吨的桥梁；博勃罗夫斯基第二地区的一座假桥和一个可通过马车的冰上渡口；拉斯图申斯基地区一座载重量50吨的门桥，一座可载重30吨的桥梁，一座载重量16吨的门桥；奥尔洛夫斯基以西地区一座载重量8吨的桥梁；旧克列茨基地区一座载重量8吨的桥梁，两座载重量分别为70吨和30吨的门桥；下扎冬斯基地区一座载重量为30吨的混合桥，一座载重量30吨的门桥；萨林斯基地区一座载重量30吨的门桥。“架设的这些浮桥和修建的桥梁，大量部队和大批技术装备有可能在短时间内渡过河，部队的的正常供应也得到保障”。
战役初，第2l集团军在顿河上的主要渡口分别在谢拉菲莫维奇、拉斯图中斯基和下扎冬斯基。谢拉非莫维奇地域的渡场得到高射炮的掩护。
这样有一定目的的大规模调动部队、武器装备和技术兵器的工作是在严格保密的条件下实施的。总参谋长下达了一道专门训令，绝对禁止在信件和电话中谈论与战斗准备有关的问题。有关这一方面的所有号令只是口头传达给直接执行者。
部队在斯大林格勒附近集结和在方面军内部变更部署都是在夜昏时间，在严格的伪装措施情况下进行的。有许多文件资料和会战参加者的回忆证实了这一点。在西南方面军突击集团编成内的坦克第5集团军进行集结的情况，就是一个很好的例子。遵照大本营命令，坦克第5集团军从布良斯克方面军调到了斯大林格勒地区。该集团军本部和加强部队从1942年10月20日登上火车，在卸载站下车后，经过120公里的行军，于11月6日前终于完成了在顿河右岸的集结。曾任该集团军坦克第26军军长的A·Г·罗金将军在后来自己的回忆录中写道：“细致的工作和严格的措施才保证了突然性。当军列出发时，甚至各级指挥员都不知道行进路线和所要到达的车站。卸物资和部队下车集结都是在夜间进行的，白天停止一切工作，并进行认真的伪装。只有少数负责人才知道交给我们的任务”。
在“坦克第5集团军1942年11月——125战斗行动的报告”中提到了部队在集结地的秘密部署。所有的汽车运输都是在夜间、无照明的情况下进行的。各兵团向出发地域推进都是在夜间进行。报告中写道；在分析战役准备阶段和集团军在乌斯季霍佩尔斯基登陆场展开时，可以说该集团军主要突击集团并没有被敌人发现，在尔后的战斗中也得到证明，开来的大批坦克的确使敌人感到突然”。
炮兵主帅H·H·沃罗诺夫在自己的回忆录写了战役淮备阶段的隐蔽工作和一些其他方面的问题。“在那些日子这个问题一直折磨着我：希特勒统帅部对我们在难备进攻能知道些什么呢？
根据我地面和空中侦察情报分板，敌人一点都没有发现我们的行动。
我们非常密切地注视敌人。昼夜对其进行观察。不断地进行声测侦察，搞清了敌人的炮兵和迫击炮连。经常从空中对敌人的阵地进行，特别是对预定突破敌防御的地域拍照。炮兵将军们都亲自—连好几个小时坐在观察所的炮队镜前掌握情况。
我们常和A·M·华西列夫斯基会面，他是这里的大本营代表。相互交换看法，商讨怎样更好地工作。
A·M·华西列夫斯基经常向大本营报告战役准备的进展情况，而我是根据需要才向大本营报告。但是大本营经常亲自让我报告，并提出很多问题。为了使我们的进攻更加出敌不意，最高统帅部非常坚决地要求加强隐蔽和伪装部队的措施，特别是炮兵。大本营责成在突破敌人防御的主要突击方向上，建立重兵集团，达到至少比敌人多两倍的优势。为了保证得到这种优势，不得不多次考虑和重新计算我军兵力，特别是炮兵集团。
西南方面军突击集团的突破纵深为120公里，而斯大林格勒方面军突击集团的突破纵深为100公里。必须快速发展战果，以便3—4天内完成对敌军的包围。在这种情况下，我军炮兵与航空兵密切配合，应对敌人防御的整个战役纵深实施毁灭性打击，用炮火为机动作战部队——3个坦克军，2个机械化军和3个骑兵军开辟道路，而高射炮手的任务是掩护部队，防止敌人空袭。
在许多外国作者中有一位英国人A·沃尔特指出了苏军反攻前巧妙的准备工作。他写道：“进攻前的准备需要进行巨大的组织工作和绝对保守秘密。例如，在进攻前的好几个星期，三个方面军土兵与他们家庭之间的所有邮政通信联系都被停止。尽管德军轰炸了通往顿河以北地区的铁路线，但他们未能弄清楚到达（主要是在夜间）顿河以北地区和顿河弯曲部苏军两个主要登陆场的技术兵器和部队的具体数量。德国人怎么也没想到苏联的这次反攻（一般来说如果反攻要实施的话）会有如此之大的规模。向斯大林格勒方面军、向南面调遣大批的部队和很大数量的技术兵器的任务更是困难重重。为此，必须使用伏尔加河东面的铁路线，（德军在加紧轰炸这些铁路线），并在伏尔加河上架设浮桥和修建门桥渡口，可以说，这一切都得在敌人眼皮下进行。与顿河以北长着一些森林的地形不同，在斯大林格勒以南光秃秃的草原上，进行隐蔽行动特别困难。尽管这样，德军还是末弄清楚准备突击的真正力量”。
10月和11月上半月，完成了苏军大批兵力向所大林格勒的调动（有一部分是在11月19日—20日前完成的）。大量的辎重也被运送到这里。
最高统帅决定由三个方面军（西南方面军、顿河方面军和斯大林格勒方面军）实施斯大林格勒城下进攻战役。西南方向军司令员是H·Ф·瓦图丁中将，军事委员是军级政委A·C·热尔托夫，参谋长是Г·Д·斯捷利马赫少将。顿河方面军司令员K·K·罗科索夫斯基中将，军事委员是旅级政委A·N·基里琴科，参谋长是M·C·马利宁少将。斯大林格勒方面军是由A·N·叶廖缅科上将指挥，军事委员是H·C·赫鲁晓夫，参谋长是瓦连尼科夫少将。
由A·M·华西列夫斯基上将负责协调三个方面军的行动。
我们来看看苏军转入反攻前夕在斯大林格勒方向上兵力、兵器的总对比。
在西南方面军、顿河方面军和斯大林格勒方面军编成内共有10个诸兵种合成集团军，11个坦克集团军，4个航空兵集团军，66个步兵师，17个步兵和摩托化旅，2个歼击旅，9个筑垒地城，5个独立坦克军，1个机械化军，3个骑兵军（8个骑兵师），15个独立坦克旅，4个坦克团，最高统帅部预备队的129个炮兵团和迫击炮团。
为了正确的了解实际兵力对比应考虑到敌我双方师的人数有所不同。按苏军的编制步兵师的平均人数为4千—9千人，敌步兵师的平均人数是l万—1万2千人，罗马尼亚一些师的人数达到1万8千人。
苏军三个方面军要对付意大利第8集团军的部分力量（该集团军的剩余部队防御沃罗涅日方面军），罗马尼亚第3集团军，德国第6、坦克第4集团军，罗马尼亚第4集团军，共50个师。地面部队得到第4航空队（内含航空兵第4和第5军）和加强给该航安队的航空兵第8独立军的支援。敌人的飞机编入这一航空队，同苏军三个方面军作战。德国法西斯在斯大林格勒方向上的部队几乎是全部步兵的五分之一，坦克兵团是东线的三分之一。敌人各集团军的战役布势成一个梯队，在该梯队后方还有一支不大的预备队。
11月19日在斯大林格勒方向上兵力、兵器力量总的比例如下：
兵力 和 兵器 苏军 德军 比例
部队人数（单位：千） 1103 1011 1·1：1
火炮和迫击炮（门） 15501 10290 1·5：1
坦克和强击炮（辆、门） 1463 675 2·2：1
作战飞机（架） 1350 1216 1·1：1
由此可见，苏军与敌人在人数上几乎相等，
苏军在火炮、迫击炮和坦克方面占有优势，在飞机上略比敌人多一点。总的来说兵力、兵器的对比发生了变化。苏军统帅部制定的方针是在主要突击方向上建立两倍于或三倍于敌人的优势兵力，在这一方面达到了高超的军事技能。坦克军和机械化军在对敌实施突击中起了决定性作用，这一点具有重大意义。战役前夕，在即将反攻的地区策结了4个坦克军，2个机械化军。也十分注重加强炮兵和航空兵。
反攻之前，在斯大林格勒方向上红军与敌人军队的部署如下：西南方面军（第2l集团军、近卫第1集团军、坦克第5集团军、航空兵第2和第17集团军）在顿河左岸巴甫洛夫斯克至克列茨卡亚250公里的地带上展开。谢拉菲莫维奇西面和西南面地域的右岸登陆场集结了重兵。该方面军编成内有18个步兵�