В период боев непосредственно за город 62-я армия состояла из соединений, уже в значительной мере ослабленных. Боевой состав их не превышал 40 тысяч человек. Им противостояло до двенадцати немецких дивизий, в том числе три танковые и одна моторизованная общей численностью свыше 100 тысяч человек. Общее количество артиллерии, включая и фронтовую, поддерживавшую 62-ю армию, достигало 723 орудий. Противник перед фронтом 62-й армии имел 1435 орудий, то есть двойное превосходство.
Упорство сопротивления войск 62-й армии нарастало, а темп продвижения противника, несмотря на безусловное превосходство в силах, снизился и измерялся сотнями метров в день, причем и это незначительное продвижение достигалось ценой громадных потерь: только за первые десять дней сентября немецкие войска потеряли в боях с 62-й армией свыше 24 тысяч человек, 185 орудий и около двухсот танков и самоходных орудий.
Тем не менее в результате упорных боев немцам удалось к 12 сентября оттеснить части Красной Армии к окраинам города. Начался период ожесточенных уличных боев — последний этап оборонительного сражения под Сталинградом.
В ходе начального периода борьбы за Сталинград советским войскам удалось осуществить организованное сопротивление немецким войскам только с августа 1942 года, до этого ведение боев отличалось отсутствием централизованного и согласованного управления, отсутствием единого замысла, в частях было нарушено управление, ввод в бой осуществлялся с марша, командирами не проводилась рекогносцировка местности. Особенно удручающее положение наблюдалось во взаимодействии танковых частей и пехоты, поддержки танков со стороны артиллерии и авиации (имели место неоднократные случаи нанесения ударов по своим войскам). Пехотные командиры не умели использовать силу танков, распыляли их по фронту, вместо того чтобы создавать ударные группировки. К большим потерям танков вела и умело созданная противотанковая оборона немецких войск, которая включала в себя высокую насыщенность ПТО в передовых порядках наступающих войск, создание огневых мешков и т. д.
Боевой состав танковых войск Юго-Восточного фронта* на 11 сентября 1942 года[7]
| Армия | ТК | Тбр* | Исправных | Не на ходу |
| KB | Т-34 | Т-70 | Т-60 | KB | Т-34 | Т-70 | Т-60 |
| 62-я | 23 | 6 | — | 18 | — | — | — | 6 | — | — |
| 6 гв. | — | 15 | 4 | — | — | 3 | — | 3 |
| 27 | — | 3 | 1 | 1 | — | 9 | 7 | 7 |
| 189 | — | 8 | 6 | — | — | 5 | 2 | 2 |
| Всего по ТК | — | 44 | 11 | 1 | — | 23 | — | 12 |
| 64-я | 13 | 13 | — | 3 | 2 | 1 | — | — | — | 2 |
| 56 | — | 1 | 4 | — | — | 3 | — | 7 |
| Всего по ТК | — | 4 | 6 | — | — | 3 | — | 9 |
| 133 | 14 | — | — | — | 8 | — | — | — |
| Всего за фронт | 14 | 48 | 17 | 1 | 8 | 26 | 9 | 21 |
* 39-я танковая бригада 13-го танкового корпуса находилась на переформировании, 137-я танковая бригада имела 15 Т-60, 99-я танковая бригада танков не имела.
