Для успешного ведения войны требовалось прежде всего укрепить вооруженные силы, увеличить их численность. С этой целью 22 июня была объявлена мобилизация мужчин в возрасте от 23 до 36 лет, что позволило вдвое увеличить размеры армии. До 1 июля советские вооруженные силы получили пополнение — 5,3 млн. человек. Исход вооруженной борьбы определялся численностью и уровнем боевой выучки войск, а также квалификацией командного состава. Наряду с красноармейцами в армию влились сотни тысяч офицеров запаса. Для пополнения действующей армии вначале использовались кадровые части и соединения, расположенные во внутренних военных округах. Но они не могли удовлетворить потребности фронта. Развернулась огромная работа по созданию новых частей. Для руководства этой работой при Наркомате обороны создается специальная группа по формированию новых стрелковых и танковых дивизий и артиллерийских полков. Вскоре группа была преобразована в Главное управление формирования и укомплектования войск Красной Армии (Главупроформ).
Наркомат обороны получил задание сформировать к 1 августа 56 стрелковых и 10 кавалерийских дивизий. Областным комитетам ВКП(б) и ЦК компартий союзных республик были направлены шифровки с требованием оказать всемерную помощь военному командованию в обеспечении новых дивизий всем необходимым. Поскольку большая часть оружия, обмундирования, снаряжения находилась на складах, расположенных возле западных границ, и была потеряна в первые же дни войны, вооружение и оснащение новых дивизий были крайне затруднены. Командование военных округов должно было изыскать вооружение на окружных складах и ремонтных базах, а также изъять из добровольной оборонной организации Осоавиахим учебное и боевое оружие, транспорт и часть подготовленного командного состава. Промышленные наркоматы получили задание изготовить и поставить Красной Армии в третьем квартале сверх плана по 2 млн. пар шаровар и гимнастерок, по 1 млн. шинелей, телогреек, армейских валенок и ушанок, 500 тыс. пар сапог, 900 тыс. котелков и другое имущество.
При формировании и боевой подготовке новых соединений возникали трудности иного рода. В ряде союзных и автономных республик значительная часть населения коренной национальности слабо владела русским языком, что очень затрудняло их военное обучение и удлиняло период создания и боевой подготовки частей. Выход был найден. Началось формирование грузинских, армянских, азербайджанских, казахских, татарских и башкирских дивизий и бригад. Создание литовской, латышской и эстонской стрелковых дивизий проводилось также с учетом политических проблем, которые придется решать после освобождения этих республик от фашизма. По подсчетам историка Н.А. Кирсанова, всего в качестве национальных было сформировано 2 корпуса, 20 стрелковых и 20 кавалерийских дивизий, 15 стрелковых бригад, 2 стрелковых полка и 1 авиационный, 2 отдельных стрелковых батальона и 1 авиаэскадрилья. Боевая подготовка и воспитательная работа в национальных частях осуществлялись на языке коренной национальности, что значительно сокращало сроки военного обучения. Впоследствии многие национальные формирования отлично сражались за многонациональный Советский Союз, за что были удостоены многих наград и почетных наименований.
Задача подготовки пополнений для фронта, несмотря на огромные трудности, была успешно решена. С 22 июня по 1 декабря 1941 г . в действующую армию были направлены 291 дивизия и 94 бригады, что позволило военному командованию своевременно возместить понесенные потери.
Вопрос о стратегическом руководстве в будущей войне не был проработан в предвоенный период, поэтому создание Ставки Главного Командования 23 июня явилось результатом импровизации. Поскольку решающее слово при обсуждении любых вопросов всегда принадлежало Сталину, ему и предлагалось возглавить высший орган стратегического руководства. Но вождь уклонился от этого и назначил председателем Ставки наркома обороны Тимошенко, который при сложившейся тогда системе не имел права принимать окончательные решения и был вынужден обращаться за подтверждением к фактическому Главкому. Членами Ставки были Сталин, Молотов, маршалы Тимошенко, Ворошилов, Буденный, начальник Генштаба Жуков и нарком Военно-морского флота адмирал Кузнецов. При Ставке существовал институт постоянных советников из 13 человек: маршалы Кулик, Шапошников, генерал Мерецков, первый заместитель начальника Генштаба Ватутин, начальник ВВС Жигарев, начальник ПВО Воронов, кандидаты и члены Политбюро Микоян, Каганович, Жданов, Берия, Вознесенский, Маленков и начальник ГУПП Мехлис.