Оценивая общее развитие событий 15–16 мая 1942 г., следует отметить крайнюю осторожность в проведении операции со стороны командования Юго-Западного направления. Приказ на ввод в прорыв эшелона развития успеха не последовал вплоть до третьего дня наступления 6–й армии. Для Юго-Западного направления это была первая попытка скрестить шпаги с противником в обычных условиях ведения боевых действий: сухие дороги, летная погода, восстановившие свои ударные возможности танковые соединения немцев. Поражения лета 1941 г. были еще слишком свежи в памяти, чтобы действовать быстро и дерзко. Для уверенности в себе нужен был хотя бы один опыт успешного наступления в летних условиях.
Пока командование Юго-Западного фронта медлило с введением в прорыв своего главного козыря — танковых корпусов, немецкое командование продолжало готовить операцию «Фридерикус», которая должна была проводиться в усеченном виде.
За южный фас барвенковского выступа несли ответственность войска 9–й и 57–й армий Южного фронта генерал-полковника Р.Я. Малиновского. Активных задач в рамках Харьковской операции фронт не получил, задача на оборону была поставлена в общем виде и, по большому счету, фронт был предоставлен сам себе.
Дальний угол барвенковского выступа прикрывала 57–я армия генерал-лейтенанта К.П. Подласа. Она имела в первом эшелоне 150, 317, 99 и 351–ю стрелковые дивизии, усиленные тремя артиллерийскими полками РГК. В резерве армии находилась 14–я гвардейская стрелковая дивизия. Средняя оперативная плотность войск первого эшелона в полосе обороны 57–й армии, ширина которой равнялась 80 км, составляла одну дивизию на 20 км фронта.
Наиболее важное барвенковское направление прикрывала 9–я армия генерал-майора Ф.М. Харитонова в составе 341, 106. 349, 335, 51 и 333–й стрелковых дивизий, 78–й стрелковой, 121–й и 15–й танковых бригад и пяти артиллерийских полков. Общий фронт обороны 9–й армии равнялся 96 км. При наличии в составе первого эшелона армии пяти стрелковых дивизий, одной стрелковой бригады и пяти артиллерийских полков РГК средняя плотность войск первого эшелона армии равнялась стрелковой дивизии на 19 км фронта.
Кроме того, в полосе армии располагался 5–й кавалерийский корпус И.А. Плиева в составе 60, 34, 30–й кавалерийских дивизий и 12–й танковой бригады, составлявший резерв командующего Южным фронтом. Корпус не имел никакого отношения к довоенному 5–му кавалерийскому корпусу (ставшему 3–м гвардейским), но в целом был уже обстрелянным и получившим боевой опыт соединением.
Таким образом, плотность войск Южного фронта на южном фасе барвенковского выступа была на грани допустимого для устойчивой обороны. Кроме того, предоставленный сам себе фронт с 7 по 15 мая 1942 г. проводил частную операцию левым флангом 9–й армии по овладению районом Маяков (северо-восточнее Славянска). В принципе ничего из ряда вон выходящего эти действия не представляли. В течение всей весны 1942 г. в дневнике фон Бока рефреном идут записи о то возобновляющихся, то затухающих атаках советских войск восточнее Славянска. Операция в районе Маяков была их логическим продолжением. В атаках на Маяки принимали участие 15–я (1 KB, 2 Т–34, 5 Т–60) и 121–я (4 KB, 8 Т–34, 20 Т–60, 2 Pz.III) танковые бригады. Успеха атаки на Маяки, как и предыдущие попытки сломать оборону вокруг Славянска, не имели и были прекращены. После завершения атак Маяков командующий 9–й армией намечал провести перегруппировку сил на своем левом фланге и образовать танковые резервы в глубине барвенковского плацдарма, как этого требовали интересы устойчивой обороны. Эти мероприятия к 17 мая 1942 г. не были закончены.
Тем временем командование группы армий «Юг» собирало силы на юге барвенковского выступа. Замысел первой фазы модернизированного «фридерикуса» заключался в ударе по сходящимся направлениям. Один удар намечался строго на север на Барвенково, а второй — из района Славянска на северо-запад, на Долгенькую (20 км южнее Изюма). Далее предполагалось форсировать Северский Донец в районе Изюма.
Для контрудара, который должен был спасти армию Паулюса от разгрома, немецкое командование задействовало прибывающие с запада резервы. Это были 20–я румынская пехотная дивизия и детища немецкой «перманентной мобилизации» — 384–я и 389–я пехотные дивизии.