Противотанковые сооружения на переднем крае и в глубине обороны были сплошными (состояли из рвов с эскарпами и контрэскарпами – крутыми откосами, обращенными в сторону наступающих или обороняющихся войск, трех-четырех рядов деревянных надолбов, оплетенных толстой проволокой, ежей из рельсов, мин и фугасов). Глубина рвов достигала 3 м, ширина по верху – 7 м. Рвы простреливались пулеметным и противотанковым огнем. Рвы закладывались в 150–300 м перед опорными пунктами передового рубежа. Планировалось устройство орудийных и пулеметных капониров, позволявших держать под обстрелом любую точку рва. Генерал Г.П. Софронов, учитывая, что у немецких дивизий, наступающих в Причерноморье, танков не было, требовал, чтобы прежде всего отрывались не противотанковые рвы, а стрелковые окопы.
На главном рубеже для устройства противопехотных заграждений применялись колючая и гладкая проволока, спирали, ежи, рогатки, мины. Эти заграждения прокладывались в две-три линии, а на направлениях, где ожидались основные удары, – в четыре-пять. Там же сосредоточивались блокгаузы с зенитными установками, позиции для пулеметов, камнеметов, минные поля и шрапнельные фугасы (было выставлено более 40 тыс. мин). На главном рубеже рвы предполагалось не выносить вперед, а включать непосредственно в систему батальонных районов. Опорные пункты сходились на ров, ставя его под обстрел противотанковых орудий и ружейно-пулеметный огонь. Второй рубеж главной линии обороны отстоял от города на 40 км, третий – на 25–30 км, четвертый на 12–13 км от городской черты. К 5 августа было вырыто и оборудовано более 85 км противотанковых рвов, около 21 км эскарпов, 281 окоп для противотанковых орудий, 39 минометных, 483 пулеметных и 1410 стрелковых окопов, почти 39 км ходов сообщений, протянуто около 15 км проволочных заграждений.
Укрепления внутри города составляли баррикады, железобетонные пулеметные точки и опорные пункты в виде крепких домов, превращенных в крепости. Предполагалось использовать трансформаторные будки, каменные заборы, катакомбы, ливневые и канализационные сети. Строительством укреплений занималось три управления военно-полевого строительства (в том числе и 82-го укрепрайона). В распоряжении военных строителей было: около 100 автомашин, 400 подвод, железнодорожные платформы, 5 армейских инженерных батальонов, 20 фортификационно-строительных батальонов, сформированных из местного населения, 12 тыс. жителей города, принимавших участие в оборонных работах. В начале августа был готов и подземный армейский командный пункт, что разместился в подвалах и складах бывшего коньячного завода «Шустов» (помещения КП уходили на три этажа под землю и были неприметны снаружи).
