敌军的人数比苏军多百分之七十，火炮和坦克超过百分之三十，飞机超过百分之百还多。斯大林格勒方向局势之所以紧张，并非仅仅是因为敌军在兵力和武器上占有优势。敌人是进攻一方，牢牢索握作战主动权，同时又有战斗经验。第6集团军是希特勒陆军中一支最精锐的部队。由于该军受到东线取得的新胜利的鼓舞，所以士气很旺盛。
德空军在空中占有压倒优势，于是法西斯部队有恃无恐。而抗击敌军的斯大林格勒方面军各部队面临的则是另一种局面：预备集团军各兵团和部队，向国内后方开来，在构筑极差或根本未加构筑的地域仓促地进行防御，于是当即遇到了敌空军和地面先遣部队的打击。预备集团军的兵员通常是没有作战经验的。部队反坦克炮和高射炮的装备程度极低，德空军几乎不受任何阻碍地对苏军集结地域进行狂轰滥炸，从而给苏军造成很大伤亡。苏军部队随时可能遭受空袭，被搞得疲惫不堪。由于敌机的猛烈袭扰，在各别地段白天几乎不可能向前沿调动部队和运送物资。加上缺少森林和掩蔽工事，部队伪装也遇到了困难。
7月中旬，斯大林格勒方向的局势是困难的、复杂的。友邻的高加索方向局势的发展也对苏军不利，在整个南部战区，苏联面临着极其危险的局面。总参谋部和大本营力图改变这种局势，以变防御作战为战略防御作战，粉碎法西斯军队新的“总攻。”
斯大林格勒方面军首长和司令部，应当实施坚决的、迅速的行动，以保证粉碎敌人的计划。但是尚未完全布署好所属各部队。
最高统帅部大本营要求方面军首长率领各部队坚决完成战斗任务。绝不允许敌军分割我战略防御，必须守住斯大林格勒和伏尔加河，保证首都地区和南部地区之间的联系畅通无阻。同时，斯大林格勒战线的成败，关系到遂行保卫莫斯科及整个中央工业区任务的苏军中央集团的翼侧和后方的安全。
斯大林格勒方向的战斗，从一开始便具有重大的军事和政治意义。
1942年7月初，斯大林格勒终于成为前线城市。斯大林格勒城防委员会于1941年10月23日成立。其组成人员有A·C·丘亚诺夫（主席）、Ｎ·Ф·济缅科夫、A·N·沃罗宁、Г·Ｎ·科贝泽夫（警备司令）。斯大林格勒州西起安德韦李察河及顿河左岸，东到伏尔加河，南抵阿斯特拉罕边区以内的所有区均属城防委员会的管辖范围。委员会作了大量工作：组织构筑防御地区、领导城内企业生产军用品，为部队训练作战预备队，维护社会治安，组织居民防空，还采取其它一些保卫斯大林格勒的措施。
1941－１９４２年的整个冬季，只有单架敌机袭扰城市。1942年4月22日夜晚，敌机对斯大林格勒进行了第一次大规模空袭，持续３小时23分。约50架飞机参加了空袭。一夜之问，敌人仅在拖拉机厂附近地区就投下近1500枚燃烧弹和15枚爆破弹。全区发生19起大火。民防队员Ａ·Ｎ·科斯季娜是个护士，她在一座有300病人的医院救险时，将好几枚燃烧弹从屋顶抛下去。
夏季来临，敌人的空袭愈加频繁。初夏，空袭发生在斯大林格勒接近地和有战斗行动的区域，以及苏军的交通线。但是，不久斯大林格勒便受到越来越大的直接威胁。
1942年7月4日，城防委员会通过《加强斯大林格勒消防工作的措施》的决议，责成民防司令Д·Ｍ·皮加列夫（市劳动者代表苏维埃主席）于10天内完成：
1、动员居民住宅区、机关和企业现有的全部消防小组以及所有共青团——青年排和民防区队作好充分战斗准备，按装备标准品配备齐全。
2、在住宅、公共场所和生产建筑中，建立昼夜防火值班岗位。
此外，还采取了其它一些补充措施加强地方空防能力。改善了高射炮、探照灯的电话和无线电通信线路，严格灯火管制。所有民防组织均处于戒备状态。城市居民设置消防设备、构筑防空洞和防空壕。
截止1942年4月15日，斯大林格勒共有总长度为66300米可供居民使用的露天式和掩盖式堑壕，这些堑壕可容纳13万2千人。另将可容纳33500人约237个地下室用作防毒防空洞。但是，城内现有的掩体、堑壕和地下室仍不敷使用。许多楼房及其邻近地区没有任何掩体。因此，必须采取紧急措施增加掩体。
7月，德国法西斯军队侵入斯大林格勒州。当地各级党组织和苏维埃组织动员居民加紧支援前线。7月11日，斯大林格勒城防委员会通过了《民兵部队的现状及其加强措施》的决议，先期参加民兵的成千上万斯大林格勒人，早已开赴前线，同侵略者展开了英勇博斗。必须加强留下的民兵分队，并建立新的部队。还决定在基洛夫区组建一个居民坦克营，在拖拉机厂除原有的一个营外，另组织两个营。民兵部队每周用业余时间进行6—8小时的军训。训练时免除厂内加班劳动。随着战线的推进，歼击营进入了战斗准备。
为在斯大林格勒接近地构筑防御围廓作了大量工作。1941年10月13日，国防委员会决定在斯大林格勒接近地建筑防御地区。当德军在顿巴斯展开进攻时，工兵第5集团军，在斯大林格勒州开始构筑防御地区。苏联国防人民委员部第5和第19防御工程局，当地城乡居民以及州的建筑单位也参加了构筑。这些作业占用了19万5千人、5l6辆汽车、5075辆大车、478台拖拉机。当地居民参加构筑防御围廓的有10万2千2百人，其中包括州和市属建筑单位的64200名工人，职员和工程技术人员。此外，还有44900人参加制造构筑火力点用的钢筋混凝土构件和金属制品。州属各市、区的当地居民总共有10万7千l百人参加构筑防御地区和制造建筑材料工作。3个月时间，总共挖土790万方、构筑火力点（永备、土木及其它）6500座。坑道3300条，以及大量其它工事：掩体、指挥所、崖壁等等。构筑防御地区是在紧张的战争形势下进行的。时值1941年秋，1941—1942年冬，气象条件恶劣：秋雨、风雪、零下38c的严寒。
1942年1月，根据苏联国防人民委员部和苏军总参谋部的命令，工兵第5集团军和野战建筑管理局将斯大林格勒和阿斯特拉罕防御围廓地区移交斯大林格勒军区军事委员会。后者于1月28日通过决议，将所接收的地区交地方政权机构警卫。工程兵部队与斯大林格勒州城乡居民共同构筑的外围廓走向是：沿伊洛夫利亚河、经斯大林格勒以北地区、然后折向顿河、沿左岸向下、顺梅什科瓦河，在赖戈罗德区接伏尔加河。内围廓与中围廓也同时建成，但完全准备妥善的不超过百分之四十至百分之五十。
1942年春，防御地区的状况极其糟糕。经过调查发现，卡拉奇区位于顿河左岸的防御地区和火力点，在春汛中完全被水淹没，防坦克壕普遍塌陷，充满淤泥。火力点上面的土层被水冲掉，园木、复盖物大多数被水卷走。
在其它地区的调查中，也发现了同样情况。此外，许多土木火力点及机枪掩体由于缺少射界或射界极其有限（不足一百米）而不适于使用。许多射击孔选得过低、有些正相反，造得过高。大部分工事没有必要的纵深，而是沿河岸成一线排开。
正如１９４２年５月３日斯大林格勒市城防委员会收到的一份文件中指出的那样：
“1、我州境内的防御地区和工事当前急需大修，否则将无法用于防御，不可能成为防止德军摩托化部队前进的障碍。
2、防御地区的走向必须重新审查，在某些地区要有所变动，从四面处在开阔地的地区迁移出来。”
根据当前的形势，红军总参谋部指示斯大林格勒军区恢复冬季建成和春汛中遭到破坏的防御地区。最初，斯大林格勒州各区动员了13350人、2850部大车参加这项工作。6月13日，苏联国防人民委员部第24国防建筑工程局开进斯大林格勒州，同建筑营一起共有人员近万名。在谢拉菲莫维奇区和克列茨卡亚区总长160公里的地段上构筑防御工事。
1942年7月15日，联共（布）斯大林格勒州委与方面军军事委员会协商之后通过决议：主动在城郊构筑第四道防御围廓。该任务完全由斯大林格勒居民承担。每天都派出有成千上万的居民建设城市防御地区。叶尔曼、捷尔任斯基和伏罗希洛夫区各派出一万人参加建设。“红十月”拖拉机厂和斯大林格勒其它一些区的居民也积极参加了这项工程。居民们冒着敌机的袭击，热情高涨地从事这项工作。许多可以暂停工作而且不会影响前线的机关纷纷关门，除值班人员外，全体出动去构筑工事。其它机关，以及企业也抽出一部分工作人员参加。7月末和8月前半月有5万7千多人参加了城市防御围廓的建设。
工程所需物资均就地取材。根据各级党机关布置的任务，征集了工具、器材、建材、汽车和兽力车。工人们在工厂制造了钢拒马、装甲炮塔、钢筋混凝土帽堡、组合火力点。
从1942年7月17日起，第57集团军司令部承担了防御工事建设工程的最后阶段的领导与监督任务。司令部文件记载：“防区火力系统的准备程度在此之前仅有百分之五。因此，第57集团军司令部首先尽力排除这—缺陷。在建筑防御工程的同时，从7月28日起，集团军的工程兵部队开始在前沿布雷。由于防御地区居民稀少，地势开朗，因而采取了保障部队用水的措施。“集团军野战供水连做了如下工作：建成新井44眼，日出水量754立方米。修复日出水总量为232立方米的14眼井。一昼夜总出水量从218立方米增加到986立方米。用水经过化验，并非所有的井水都适于饮用。第57集团军的工程兵部队还在克拉斯内顿河——赖戈罗德一段实施战役伪装和军队伪装作业，还在雷诺克和上阿赫图巴地区建成几座门桥渡口。
在斯大林格勒远接近地和近近接近地共建成堑壕和交通壕约2750公里，防坦克壕近1860公里、构筑各种火力阵地和场地近8万5千个。
不久，当斯大林格勒会战为举世瞩目之时，德军统帅部在其战报中定称斯大林格勒郊外有强大的工事，这种说法是不符合事实的。因为几道防御围廓均属野战性质的工事。战争开始时，斯大林格勒郊外全部四道防御围廓的工程构筑均末完工。而且防御地区的选择和准备常常不符合起码的要求。但是，工程尽管末完、而且存在其它一些严重缺陷，由于苏联军队在战斗过程中进行了加固，无疑在城市防御中还是起了极重要的作用。
敌机活动越来越频繁。1942年5月，市和州的防空部门记录下有敌机袭扰297架次。在工业目标上空投下了270枚爆破弹。7月14日，苏联最高苏维埃主席团通过决议，宣布斯大林格勒州进入战争状态。
7月22日夜，斯大林格勒又一次遭到空袭。18架敌机冲破防空拦阻火力，向城市投下近40枚爆破弹。主要轰炸目标是拖拉机厂及其工人住宅区，以及捷尔任斯基区的居民区。空袭中，有21人丧生，85人负伤。一些居民楼遭到破坏。空袭引起的火灾被迅速扑灭。此后几天，空袭一再发生。据斯大林格勒防空区司令部1942年7月２４日８时发布的情况通报：过去一昼夜本区出现过敌机208架，7月25日——343架，7月26日——312架，7月27日——332架，7月28日——337架。
1942年7月下半月，斯大林格勒方面军部队的补给遇到严重困难，因为通往该市的铁路全部受到敌机的袭扰，遭到严重破坏。这—地区的交通运输网本来就不太发达、承受不了大流量运输。根本没有硬路面公路。与此同时，大本营源源不断地向斯大林格勒调集预备队和技术兵器。还必须保障巴库石油制品能够运到国内中心地区。中央区和高加索的铁路交通被破坏，伏尔加河流域地区内其它能用的线路又严重超载，在这种情况下，对于补给伏尔加河沿岸城市国防工业，特别是对于保持同主要石油产区——巴库的可靠联系来说，伏尔加河水路的作用就更显得特别突出了。根据国防委员会下属运输委员会1942年7月14和15日的决定，以及随后发出的指示，伏尔加河河运部门承担了日益增加的向生产装甲用钢、坦克、大炮和其它重要军用品的工厂运送货物的任务，同时还负责运送弹药。在沃利斯克·萨拉托夫、卡梅申和斯大林格勒建立了前线补给基地。喀山、塞兹兰和乌里扬诺夫斯克等地的铁路——水路军用物资转运站迅速得到加强。
但是，斯大林格勒接近地的伏尔加河水路情况也急剧恶化。法西斯统帅部竭力要切断伏尔加河航道，从上游和下游两面封锁斯大林格勒接近地。5月，敌机在伏尔加河水域投下212枚磁性音响水雷，又从7月25日至31日投下了２３１枚水雷。到7月底，从卡梅申到尼科利斯基港全�