Территория Украинской ССР являлась одним из основных направлений фашистской агрессии против СССР. Немецкое командование намеревалось окружить и разгромить советские армии, находящиеся на Украине еще к западу от Днепра и захватить Киев на двадцатый день вторжения. На следующем этапе немецкого наступления планировался захват на сороковой день Донбасса, являющегося важнейшим промышленным регионом СССР. Для выполнения этих задач была создана группа армий «Юг», в состав которой вошли 6, 11, 17 немецкие полевые армии и 1 танковая группа. Планировалось привлечь 3 и 4 румынские армии, венгерский корпус. В них насчитывалось 57 дивизий: 45 пехотных, 5 танковых, 4 моторизованных, 3 охранные, а также 13 бригад: 6 пехотных, 3 моторизованных, 4 кавалерийские. В этой группировке 13 пехотных дивизий и 9 бригад являлись румынскими, 4 бригады венгерскими. Всего в дивизиях группы армий «Юг» находилось 992000 солдат и офицеров, 15940 орудий и минометов, 1190 танков и САУ. Их наступательные действия должны были поддерживать 4 немецкий воздушный флот из 800 самолетов, а также румынские ВВС: до 500 самолетов. Немецко-фашистские войска характеризовались высоким уровнем укомплектованности соединений, подготовленности, слаженности их действий.
Территорию Советской Украины предстояло защищать войскам Киевского и Одесского военных округов. В зоне ответственности Киевского особого военного округа были развернуты 5, 6, 12 и 26 общевойсковые армии, 4 стрелковых корпуса, 2 механизированных корпуса, воздушно-десантный корпус. Резерв округа составляли 5 стрелковых, кавалерийский и 4 механизированных корпуса. Командованию округа подчинялись 4 авиационные дивизии. Существовала возможность переброски еще 8 авиадивизий. В состав Одесского военного округа входили 9 и 18 общевойсковые армии, 7 стрелковый корпус, 9 особый стрелковый корпус. В советских военных округах на Украине находилось 70 стрелковых, механизированных, танковых и кавалерийских дивизий, 14 укрепрайонов. В соединениях первого стратегического эшелона числилось 1094500 солдат и офицеров, 19188 орудий и минометов, 5528 танков, 3472 самолета.
Руководство Советского Союза считало юго-западное направление основным, поэтому на территории Украинской ССР были сосредоточены наиболее мощные группировки войск. В мае проводилась переброска армий второго стратегического эшелона, в июне дивизий первого эшелона для усиления защиты западных границ СССР. К началу войны свыше трети соединений еще находились на марше.
Существовали недостатки подготовки