На южном участке фронта армии от реки Царица до поселка Купоросное находились 244-я стрелковая дивизия, 10-я стрелковая бригада, 271-й полк 10-й дивизии НКВД, 35-я гвардейская стрелковая дивизия. Пехоту поддерживали 133-я и 26-я танковые бригады. В течение сентября 1942 года они действовали в Сталинграде как самостоятельные соединения. 133-я танковая бригада была укомплектована танками KB (23 KB на 31 августа 1942 года) и действовала в городе отдельными группами. Так, 10–15 сентября 1942 года 6 танков KB во главе с начальником штаба бригады действовали в районе Элеватора, а 11 танков KB под командой одного из комбатов действовали в центре города. Через несколько дней 4 оставшихся танка KB были приданы 13-й гвардейской стрелковой дивизии.
26-я танковая бригада, ранее входившая в состав 2-го танкового корпуса, имела в своем составе много неходовых танков (предположительно до 18 Т-34), которые были зарыты в землю и использовались в качестве неподвижных огневых точек в районе станции Садовая.
35-й гвардейской стрелковой дивизии был подчинен 91-й стрелковый полк НКВД по охране железных дорог, имевший в своем составе бронепоезд, наводивший ужас на немецкие войска. В первую декаду сентября 1942 года экипаж бронепоезда подбил 5 германских танков, уничтожил 3 батальона пехоты и 2 наблюдательных пункта противника. Армейские резервы располагались: за центральным участком — 399-я стрелковая дивизия в районе к юго-западу от поселка Баррикады и 27-я танковая бригада (3 Т-34, 1 Т-70, 1 Т-60 на 11 сентября 1942 года) у Мамаева Кургана; за южным участком — 131-я стрелковая дивизия, сосредоточившаяся к северо-западу от водокачки. В резерве командира 23-го танкового корпуса в районе поселка Красный Октябрь были оставлены 9-я мотострелковая и 189-я танковая бригады (8 Т-34, 6 Т-70 на 11 сентября 1942 года). 10-я дивизия НКВД, подчиненная командующему 62-й армии, двумя полками (269-м и 272-м) несла охрану города (282-й полк этой же дивизии оборонялся в районе селения Орловка).
Все советские части, действовавшие на центральном и южном участках фронта армии, были в значительном некомплекте. Общая их численность не превышала 17 500 человек. В 23-м танковом корпусе и оперативно приданной ему 27-й танковой бригаде насчитывалось всего 56 исправных танков.
Против войск центрального участка действовали 295, 76-я и частично 71-я немецкие пехотные дивизии, усиленные танками в количестве свыше 100 машин. Перед южным участком обороны группировалась остальная часть 71-й пехотной дивизии, 94-я пехотная, 24, 14-я танковые и 29-я моторизованная немецкие дивизии. В составе этой группировки действовало свыше 150 германских танков.
