Левый сосед 6–й армии, 57–я армия Южного фронта под командованием одного из главных участников дубненских боев Д. И. Рябышева, была одним из детищ «перманентной мобилизации». Подобно 1–й ударной, 20–й и 10–й армиям она полностью состояла из «трехсотых» дивизий формирования осени 1941 г. Ее можно условно назвать «сталинградской», поскольку большая часть ее соединений формировалась в районе Сталинграда. Так, 341–я стрелковая дивизия полковника А. И. Щагина формировалась в самом Сталинграде, 351, 335 и 333–я дивизии — в Сталинградской области. 349–я стрелковая дивизия генерал–майора Ф. В. Брайляна формировалась в Астрахани. 60–я кавалерийская дивизия формировалась на Дону, 79–я кавалерийская дивизия — в Средней Азии. Формирование 57–й армии началось еще в октябре 1941 г., когда снятый за окружение под Мелитополем Д. И. Рябышев был назначен командующим еще не существовавшего объединения. В декабре начались перевозки 57–й армии из Сталинградской области в полосу Южного фронта, где 153 эшелона армии были выгружены к 28 декабря 1941 г. После выгрузки свежесформированные дивизии пешим маршем по заснеженным полям через метели и обжигающие 25—30–градусным морозом ветра шли навстречу крещению огнем. Они еще не знали, что в наступающем 1942 г. война докатится до их родных мест и бои за город Сталинград станут одним из символов Второй мировой войны. Оружие соединения получали или непосредственно перед отправлением, или уже в местах выгрузки. По прибытии на позиции 57–я армия отдала 337–ю стрелковую дивизию 6–й армии, а взамен получила 255–ю стрелковую дивизию формирования лета 1941 г. Таким образом, к началу наступления в армии числились 341, 351, 255, 335, 333 и 349–я стрелковые дивизии, 6, 12 и 130–я танковые бригады, четыре артиллерийских полка и три дивизиона PC. Общая численность войск 57–й армии составляла 74 190 человек (при средней комплектности стрелковой дивизии 10 971 человек) при 702 орудиях и минометах. Танковая бригада 57–й армии была укомплектована по штату — 46 танков. Менее многочисленными были остальные армии ударной группировки Южного фронта. 37–я армия насчитывала 30 846 человек (при средней комплектности дивизии 5313 человек), 9–я — 29 046 человек (6260 человек).
После перегруппировки войск Юго–Западного и Южного фронтов в соответствии с планом операции сложилось следующее соотношение сил на основных участках фронта:
1) 6–й армии Юго–Западного фронта на 55–километровом участке фронта противостояли части 295–й пехотной дивизии противника.
2) 57–й и 37–й армиям на 115–километровом участке фронта противостояли 68, 257 и 298–я пехотные и 98–я легкопехотная дивизии.
Артиллерийская плотность и насыщение наступающих войск танками были довольно низкими. На участках прорыва армий была создана плотность до 11 орудий среднего и крупного калибра и 5—7 танков на 1 км фронта при общей плотности в полосах этих армий до 3,5 орудий и 2 танков на 1 км фронта.
Буквально за день до начала советского наступления сменилось командование группы армий «Юг». 17 января умер от сердечного приступа генерал–фельдмаршал Вальтер фон Рейхенау, возглавлявший группу армий с момента скандального отката от Ростова в ноябре и декабре 1941 г. На его место Гитлером был назначен смещенный в декабре 1941 г. с поста командующего группы армий «Центр» фельдмаршал Федор фон Бок, который прибыл в штаб группы армий «Юг» только 19 января. Группа армий «Юг» становилась «отстойником» для вызвавших неудовольствие фюрера командующих. До фон Бока на южный сектор фронта был сослан Г. Гот, возглавивший 17–ю армию. В эти же дни немецкую 6–ю армию возглавил Фридрих Паулюс. Через несколько месяцев ему предстоит вести ее на Сталинград. В январе 1942 г. 6–я армии Паулюса предстояло отбивать удары свежесформированных «сталинградских» дивизий 6–й и 57–й армий.