В первых числах августа 2-й Украинский фронт приступил к непосредственной подготовке операции. В этот период соединения и части фронта были пополнены личным составом, орудиями, минометами, танками и самоходными установками, а также накоплены боеприпасы, горючее и другие материальные средства. 5-я воздушная армия — командующий генерал-полковник авиации С. К. Горюнов, — которая входила в состав 2-го Украинского фронта, также получила необходимое пополнение, за исключением бомбардировщиков, которых армия имела всего 90. Это обстоятельство крайне ограничивало возможности армии в нанесении мощных бомбовых ударов по противнику.
Были проведены мероприятия, связанные с прокладкой колонных путей, переправ, а также с постройкой подводных мостов, которые авиация противника не могла обнаружить. Подводные мосты сыграли большую роль в ходе операции. Одновременно строились надводные мосты. Заготовлялись элементы мостов для строительства переправ через реку Бахлуй. Эта река была не очень глубоководна, но имела илистое дно, топкие берега и болотистую пойму.
Большое внимание командование уделяло разведке дорог и маршрутов в глубине обороны противника. В частности, была произведена их перспективная аэрофотосъемка. Каждый водитель танка получил фотоснимок и изучил по нему свой маршрут. Такие снимки были выданы всем командирам. Танкисты тщательно изучили местность перед передним краем, и на тех участках фронта, где это было возможно, и в ближайшей глубине обороны противника, что позволило им определить, где лучше провести свои машины.
Для командиров дивизий, наступавших в первом эшелоне, были изготовлены рельефные карты крупного масштаба. Это дало им возможность тщательно изучить оборонительные позиции противника, характер местности, определить наиболее выгодные направления наступления. В армиях, корпусах, дивизиях и полках были проведены занятия, на которых отрабатывались направления атак, взаимодействие пехоты с танками и самоходно-артиллерийскими установками.
Вопрос о танках и САУ непосредственной поддержки пехоты разбирался подробно и детально потому, что фронт располагал недостаточным их количеством. Командование фронта даже пошло на то, чтобы за счет некоторого ослабления танковой армии и танковых корпусов выделить на каждую дивизию 40–50 танков и самоходных артиллерийских установок.
При подготовке операции особое внимание уделялось вопросам использования артиллерии. Для обеспечения прорыва на смежных флангах 52-й и 27-й армий плотность артиллерии доводилось до 280 орудий, на остальных участках прорыва — до 250–260 орудий на километр фронта. Чтобы использовать артиллерию наиболее эффективным образом, было принято решение распределять ее не по целям, а по качественному признаку. Огонь всей артиллерии, имевшейся на каждом километре фронте прорыва, последовательно сосредоточивался по переднему краю, по огневым позициям артиллерии и командным пунктам противника. Массированный огонь такого количества артиллерии хотя бы и на короткое время, но по определенным объектам, давал большой эффект. Как было установлено вспоследствии, в результате артиллерийской подготовки большая часть командных и наблюдательных пунктов противника оказалась разрушенной, что нарушило управление его войсками в звене полк-рота, батарея. Огневая система была подавлена, траншеи разрушены, а пехота, находившаяся в них, понесла большие потери и была деморализована.
Для развития успеха на главном направлении предназначалась 6-я танковая армия и 18-й танковый корпус — командир генерал-майор В. И. Полозков.