В соответствии с замыслом Ставки ВГК задача по разгрому Могилевской группировки немецких войск возлагалась на войска 2-го Белорусского фронта, который на первом этапе операции «Багратион» действовал на вспомогательном направлении. В полосе его наступления занимали оборону соединения немецкой 4-й армии в составе 260-й и 57-й пехотных дивизий 27-го армейского корпуса; 110, 12-й и 337-й пехотных дивизий 39-го танкового корпуса; 31, 267-й пехотных и 18-й моторизованной дивизий 12-го армейского корпуса. В оперативном резерве командования противника в районе Могилева находились 60-я моторизованная дивизия, а также охранные и специальные подразделения силами до дивизии, которые осуществляли охрану коммуникаций и переправ через Днепр. Всего группировка врага насчитывала 114 тыс. человек, около 2,3 тыс. орудий и минометов, 220 танков и штурмовых орудий.
Общая глубина обороны немецких войск на Могилевском направлении достигала 60 км. Между реками Проня и Днепр они создали две полосы тактической зоны обороны, промежуточный и армейский тыловой оборонительные рубежи. Перед передним краем обороны противник установил проволочные заграждения в два-три ряда с сигнальными приспособлениями, спираль Бруно, рогатки, иные препятствия, которые прикрывались минными полями.
Населенные пункты, особенно расположенные вблизи дорог, представляли собой опорные пункты и являлись составной частью общей системы обороны. Наиболее сильно был укреплен г. Могилев, подступы к которому с востока прикрывались тремя оборонительными обводами: первый – в 5-15 км; второй – в 3–4 км от города и третий – по его окраине. В первой половине марта А. Гитлер объявил Могилев с рядом других городов Беларуси укрепленным районом. По его приказу, как показал плененный впоследствии комендант Могилевского укрепленного района генерал-майор Г. Эрдмансдорф, он «должен был удерживаться любой ценой, даже при полном его окружении. Оставление укрепленного района войсками допускалось только с разрешения фюрера, по ходатайству командования группы армий».
2-й Белорусский фронт к началу Могилевской операции объединял 33, 49, 50-ю и 4-ю воздушные армиии, располагал 22 стрелковыми дивизиями, одним укрепленным районом, отдельными частями и подразделениями различных родов войск. В них насчитывалось более 198 тыс. человек, 4822 орудия и миномета, 276 танков и самоходных артиллерийских установок, 528 самолетов. Фронт не обладал ощутимым превосходством над врагом. Поэтому командующий фронтом генерал-полковник Г. Ф. Захаров принял решение прорвать оборону противника силами одной 49-й армии генерал-лейтенанта И. Т. Гришина на участке шириной 12 км и, ведя наступление в направлении Могилева, к исходу третьего дня выйти на реку Днепр и захватить плацдарм на его правом берегу. Для решения последней задачи создавалась подвижная группа под командованием генерал-лейтенанта А. А. Тюрина. В нее вошли 157-я стрелковая дивизия,13-я истребительная противотанковая артиллерийская бригада, 23-я и 256-я танковые бригады, 1434-й самоходный артиллерийский полк, 1-я гвардейская инженерно-саперная бригада и 87-й отдельный механизированный понтонный батальон. После овладения к исходу пятого дня Могилевом 49-й армии предстояло развивать наступление в направлении Белыничи, Березино.
33-я и 50-я армии генерал-лейтенантов В. Д. Крюченкина и И. В. Болдина получили приказ, продолжая занимать оборону в широких полосах, готовиться к переходу в наступление. Помимо этого, 33-я армия силами одной стрелковой дивизии должна была оказать содействие 31-й армии 3-го Белорусского фронта в разгроме вражеской группировки, действовавшей в районе Орши.
С целью повышения оперативных плотностей на направлении главного удара (НГУ) командующий войсками фронта уменьшил ширину полосы наступления 49-й армии с 53 до 31 км, передал ей 69-й стрелковый корпус (222-я и 42-я стрелковые дивизии) из 33-й армии и 81-й стрелковый корпус (32, 95, 153-я стрелковые дивизии) из своего резерва. Кроме того, он усилил армию танковыми, самоходными артиллерийскими, пушечными, гаубичными, минометными, противотанковыми, зенитными, понтонно-мостовыми, инженерносаперными частями и подразделениями. Всего в ней имелись четыре стрелковых корпуса (стрелковых дивизий – 11), 2237 орудий и минометов, 343 реактивные установки, 253 танка и САУ. Решительное массирование сил и средств на НГУ позволило достичь значительного превосходства над противником. На участке прорыва оно составило: по людям – в 7,5 раза, по танкам – в 3,5 и по артиллерии – в 7,5 раза.