Решения, принятые командующими войсками фронтов, соответствовали тем задачам, которые поставила Ставка ВГК. Однако сложившаяся к тому времени обстановка заставила их внести некоторые изменения в первоначально намеченные направления главных ударов, уточнить участки прорыва и состав ударных группировок армий. С учетом данных разведки о состоянии обороны противника, оперативное построение фронтов было одноэшелонным, а выделенные резервы – незначительными. В своих решениях командующие войсками фронтов основной упор сделали на высокие темпы прорыва обороны противника и развитие стремительного наступления в ее оперативной глубине. Для этого силы и средства массировались на направлениях главных ударов, армиям придавались для усиления почти все подвижные соединения и основная масса артиллерии РВГК, участки прорыва назначались неширокими и были удалены друг от друга на 15–20 км.
Советскому командованию благодаря тщательной подготовке операции и хорошей маскировке удалось добиться стратегической внезапности и провести решительное массирование сил и средств на направлениях главных ударов фронтов. На участках прорыва Юго-Западного и Сталинградского фронтов, составлявших 9 % общей протяженности линии фронта, было сосредоточено 50 % и 66 % стрелковых дивизий, соответственно, 85 % артиллерии усиления, 100 % гвардейских минометных частей, все танковые и кавалерийские корпуса. В результате, при общем преимуществе группы армий «Б» в силах и средствах, на участках прорыва фронтов было создано превосходство над противником: в людях – в 2–2,5 раза, в артиллерии и танках – в 3–5 и более раз.
Оперативное построение армий было в два эшелона, только 51‐я и 57‐я армии Сталинградского фронта имели построение в один эшелон. В пяти армиях из семи были созданы подвижные группы в составе двух танковых и кавалерийского корпусов. Во всех армиях, входивших в ударные группировки фронтов, создавались артиллерийские группы дальнего действия, зенитные артиллерийские группы и группы гвардейских минометных частей. В целом оперативное построение армий обеспечивало не только нанесение мощного первоначального удара, но и возможность наращивания усилий в ходе наступления.
Впервые в крупном масштабе планировалось применить артиллерию и авиацию, причем в форме артиллерийского и авиационного наступления. Артиллерийское наступление должно было осуществляться по трем периодам: артиллерийская подготовка атаки, артиллерийская поддержка атаки и артиллерийское сопровождение боя пехоты и танков в глубине. Артиллерийская подготовка на Юго-Западном и Донском фронтах планировалась продолжительностью 80 минут, на Сталинградском