156-я стрелковая дивизия из состава Закавказского фронта была выделена для обороны побережья Азовского моря.
Общее руководство операцией осуществлял командующий Закавказским фронтом (с 30 декабря — Кавказским фронтом) генерал-майор Д. Т. Козлов. Высадка войск была возложена на Черноморский флот под командованием вице-адмирала Ф. С. Октябрьского и входившую в его состав Азовскую военную флотилию, возглавлявшуюся контр-адмиралом С. Г. Горшковым.
Десантирование возлагалось на Азовскую военную флотилию, Керченскую военно-морскую базу и Черноморский флот.
Планом предусматривалось высадку десантов начать: силами 51-й армии — на рассвете 26 декабря, силами 44-й армии у горы Опук — 26 декабря, а у Феодосии — 29 декабря.
На 1 декабря 1941 года в обороне на Керченском полуострове находились 46-я пехотная дивизия вермахта и 8-я кавалерийская бригада румын. В период с 11 по 13 декабря немецкое командование перебросило сюда 73-ю пехотную дивизию и дивизионы штурмовых орудий.
Общая численность войск противника на Керченском полуострове составляла 10–11 тысяч человек. Они входили в состав 11-й немецкой армии (штаб — город Симферополь).
Оборона противника состояла из укреплений полевого и долговременного типа. Глубина оборонительной полосы равнялась 3–4 км. Город Феодосия и прилегающий к нему район были оборудованы как сильный узел сопротивления.
Наиболее сильно был укреплен район Еникале, Капканы, Керчь. Здесь было максимальное количество пехоты и огневых средств.
С 3 по 25 декабря войска 51-й и 44-й армий, средства усиления и военно-воздушные силы, предназначенные для участия в предстоящей операции, производили перегруппировку и сосредоточение в районы погрузки, на корабли и суда.
Плохие метеорологические условия этого периода осложнили проведение перегруппировки и особенно перебазирование авиации с аэродромов Кавказа.
Поддерживающие военно-воздушные силы (132, 134-я дивизии АДД, 367-й бомбардировочный полк СБ, 792-й полк пикирующих бомбардировщиков Пе-2, 9 истребительно-авиационных полков) были недостаточно укомплектованы материальной частью. На вооружении состояли устаревшие типы самолетов (ТБ, СБ, И-153, И-16). Скоростных истребителей и бомбардировщиков в составе военно-воздушных сил было не более 15 %, и то часть из них находилась в тылу на аэродромах дивизий дальнего действия (132-й и 134-й), входя органически в состав последних, и самостоятельного участия в операциях не принимала. 702-й полк пикирующих бомбардировщиков на Пе-2 бомбометанию с пикирования обучен не был и использовался как разведывательный.
Аэродромная сеть Краснодарской области была абсолютно не подготовлена для приёма большого количества самолётов. Прибывшее на этот театр командование военно-воздушных сил Закавказского фронта плохо знало местные условия. Огромный аппарат военно-воздушных сил Северо-Кавказского округа не был использован в помощь командованию и зачастую даже мешал работе штаба фронта.
Военно-воздушные силы Черноморского флота сразу не были подчинены фронту оперативно и в основном продолжали обеспечивать оборону Севастополя. Активное участие в действиях на Керченском полуострове они принимали только от случая к случаю. Вследствие плохой организации и тяжёлых метеорологических условий перебазирование сопровождалось многочисленными авариями и вынужденными посадками. В начальной стадии операции смогло принять участие фактически только 50 % авиачастей, предназначавшихся для её осуществления. Остальные 50 % продолжали оставаться на тыловых аэродромах и на трассе. Необходимых транспортных средств для высадки десанта во Владиславовке фронт к началу операции не получил.
Тренировка войск к предстоящим действиям (погрузка, выгрузка, действия десанта) была проведена наспех и недостаточно организованно. Кроме того, эффект специальных тренировочных занятий был сильно снижен, так как часть соединений, прошедших эту специальную подготовку, затем была отстранена от участия в операции (345-я стрелковая дивизия, 79-я стрелковая бригада, которые были переброшены на усиление Севастопольского гарнизона) и заменена соединениями, которые пройти специальной подготовки не успели.
Инженерные части проделали огромную работу по устройству путей, ремонту пристаней, изысканию ресурсов и подготовке плавучих средств, а также средств погрузки и выгрузки войск (сходни, лестницы, лодки, плоты и т. д.). Войска получили большое количество средств заграждения — мины, малозаметные препятствия, взрывчатые вещества — для закрепления занятых рубежей по высадке десанта. Для усиления льда Керченского пролива были собраны и подготовлены местные средства (камыш), были отремонтированы пристани Темрюк, Кучугуры, Пересыпь, на косе Чушка, Тамань, Комсомольская и другие.
В первые и последующие эшелоны войск обязательно включались саперные подразделения.
Однако при определении соотношения сил в десантной операции следовало бы исходить из того, сколько войск позволяют высадить переправочные средства в первом эшелоне. В данном случае многое зависело также и от погоды.