В ходе битвы важнейшей задачей 16-й воздушной армии было всемерное содействие сухопутным войскам, на что было затрачено более 64% самолето-вылетов. Основные усилия авиации в оборонительной операции направлялись на уничтожение подходивших вражеских резервов и скоплений противника на поле боя, а также на поддержку контрударов наших войск. В период контрнаступления авиасоединения и части воздушной армии участвовали в подготовке прорыва, и в непрерывной поддержке наступающих войск, выполняя по существу задачи авиационного наступления, постоянно вели разведку и прикрывали свои войска. Выполняя эти задачи, летчики оказали существенную помощь войскам, завоевав глубокое уважение бойцов и командиров. Авиация в ходе боевых действий накопила богатый опыт организации и осуществления четкого взаимодействия с сухопутными войсками.
В битве под Сталинградом одновременно с ожесточенными сражениями на земле развернулась крайне напряженная борьба за господство в воздухе, которая для нашей авиации стала одной из важнейших задач, потребовавшей более 30% всех вылетов. Несмотря на численное превосходство фашистской авиации и захват ею инициативы, нашей авиации, и прежде всего летчикам 8-й и 16-й воздушных армий, удалось от обороны в воздухе перейти к наступлению и разгромить вражескую воздушную армаду. Победа была достигнута благодаря высокой моральной стойкости советских летчиков и их массовому героизму, своевременному количественному и качественному усилению самолетного парка воздушных армий, привлечению сил 2-й и 17-й воздушных армий, частей авиации ПВО и дальнего действия к борьбе за господство в воздухе на сталинградском направлении, а также благодаря непрерывному совершенствованию способов боевого применения авиации, в частности тактики ведения воздушного боя. Под Сталинградом были разгромлены лучшие летные части фашистской Германии.
В заключительном периоде этой величайшей битвы летчики 16-й воздушной армии вместе с летчиками соседних воздушных армий и зенитчиками Донского и Сталинградского фронтов успешно осуществили воздушную блокаду окруженной группировки противника, в результате чего транспортной авиации врага были нанесены невосполнимые потери, что ускорило полный разгром 330-тысячной фашистской армии, лишенной возможности усиления и снабжения по воздуху.
Под Сталинградом было положено начало управлению авиацией по радио с земли и развертыванию системы обнаружения, опознавания и наведения групп самолетов на поле боя. Это способствовало завоеванию господства в воздухе и более эффективным действиям авиации по наземным целям.
В боевом обеспечении войск и авиации весьма важное место заняла воздушная разведка, значение которой непрерывно возрастало. Располагая вначале несколькими разведывательными самолетами, воздушная армия к концу битвы на Волге имела разведывательный полк и, кроме того, привлекала к ведению разведки эскадрильи истребителей и штурмовиков. Это позволило вести разведку днем и ночью и с большой частотой, что обеспечило требования командования и войск.
В ходе боевых действий большой опыт приобрел и тыл воздушной армии. Несмотря на короткие сроки его формирования, части тыла научились в сложных осенне-зимних условиях создавать нужную армии аэродромную сеть и обеспечивать боевые действия как в оборонительной операции, так и в контрнаступлении.
Победа под Сталинградом была достигнута благодаря огромному моральному превосходству наших воинов иад немецко-фашистскими агрессорами. Весь личный состав наших войск, в том числе и 16-й воздушной армии, был охвачен единым стремлением - остановить врага и нанести ему сокрушительный удар. Непрерывно сказывалась руководящая и направляющая деятельность Коммунистической партии, которая вела и вдохновляла бойцов на борьбу с немецко-фашистскими захватчиками.
В воспитании этого благородного патриотического устремления огромную роль сыграла партийно-политическая работа, развернутая в соединениях, частях и подразделениях. Основным содержанием партийно-политической работы было воспитание чувства высокой ответственности за судьбу Советской Родины, ненависти к фашизму. Партия призывала к непрерывному совершенствованию боевого мастерства и самоотверженной борьбе с врагом, вплоть до его решительного уничтожения.
В жестоких боях советские летчики показали беспредельную преданность делу ленинской партии, несгибаемую волю к победе и воинскую доблесть. Многие из них в смертельной схватке с врагом геройски погибли. Многие начинали бои в небе иад приволжскими степями малоопытными новичками, а закончили битву зрелыми воздушными бойцами, умелыми командирами.
Командный и политический, летно-технический и рядовой состав авиачастей и соединений закалился и сплотился в ходе Сталинградской битвы в единый боевой, спаянный сознательной высокой воинской дисциплиной коллектив.