Что касается танковых армий, то в конце января 1943 года состоялось специальное заседание ГКО, посвящённое выработке положений об их формировании. Предварительно по этому вопросу были заслушаны мнения некоторых видных военачальников. Все сошлись на том, что из танковых армий необходимо прежде всего изъять немоторизованные стрелковые дивизии и организационно выделить их танковое ядро. Таким образом, танковые армии должны были иметь в своём составе, как правило, два танковых и один механизированный корпуса, зенитно-артиллерийскую дивизию, гвардейский миномётный, гаубичный артиллерийский, истребительно-противотанковый и мотоциклетный полки. В качестве частей обеспечения предусматривались полк связи, авиационный полк связи (самолёты По-2), инженерный батальон, автомобильный полк и два ремонтно-восстановительных батальона. К тыловым частям и учреждениям относились подразделения и части обслуживания полевого управления армии, продовольственные, обозно-вещевые, медицинские и химические учреждения, органы артиллерийского снабжения, снабжения ГСМ, а также части по сбору, приёму и эвакуации трофейного имущества. Однако следует отметить, что состав танковых армий определялся приказами на их формирование и был неодинаковым. Так, например, из 64 наступательных операций, проведённых танковыми армиями указанного выше состава, в 32 случаях они действовали в двухкорпусном составе. Только одна танковая армия (3-я гвардейская) в ходе всей войны имела три корпуса. В начале 1944 года было принято решение ввести в состав танковых армий самоходно-артиллерийские и лёгкие артиллерийские бригады. К концу сентября 1944 года все шесть танковых армий уже имели эти бригады. Однако для успешного проведения операций танковые армии дополнительно усиливались артиллерийскими и истребительно-противотанковыми бригадами и полками.
В конце войны танковая армия трёхкорпусного состава, как правило, имела свыше 50 тыс. человек, 850–920 танков и САУ, около 800 орудий и миномётов, более 5 тыс. автомобилей. Однако в подавляющем большинстве наступательных операций танковые армии не имели полного комплекта людей, вооружения и боевой техники.
В феврале 1944 года упоминавшиеся выше тяжёлые танковые полки прорыва перевели на новые штаты, и они стали именоваться тяжёлыми танковыми полками. В новых полках насчитывалось 375 человек, четыре танковые роты ИС-2 (21 танк), рота автоматчиков, сапёрный и хозяйственный взводы, полковой медицинский пункт. При формировании этих полков им присваивалось наименование «гвардейский».
Были переформированы и отдельные танковые полки. Суть этой реорганизации, проведённой в начале 1944 года, состояла в исключении из них лёгких танков, усиления подразделений обеспечения и обслуживания. Теперь в полку должно было быть 386 человек и 35 танков.
В декабре 1944 года началось формирование отдельных гвардейских тяжёлых танковых бригад. Организационно бригада состояла из трёх тяжёлых танковых полков, моторизованного батальона автоматчиков, подразделений обеспечения и обслуживания. Всего в ней насчитывалось 1666 человек, 65 тяжёлых танков ИС-2, три самоходно-артиллерийские установки СУ-76, 19 бронетранспортёров и три бронемашины.
Для бронетанковых и механизированных войск Красной Армии в 1943–1944 годах было характерным участие в основном в наступательных операциях. При этом, условием ввода в бой крупных танковых соединений и объединений (корпус — армия) был прорыв обороны противника на всю её глубину. Одним из решающих средств, обеспечивавших пехоте возможность такого прорыва, были танки и самоходная артиллерия. Для непосредственной поддержки пехоты (НПП) при прорыве позиционной обороны противника применялись отдельные танковые бригады, полки и батальоны, а также начиная с Курской битвы самоходно-артиллерийские полки и дивизионы, которые придавались стрелковым дивизиям.
Из приданных танковых и самоходно-артиллерийских частей в стрелковых дивизиях первого эшелона создавались танкосамоходные группы, которые являлись средством командира дивизии и использовались централизованно. Типичным боевым порядком танкосамоходной группы было построение в два эшелона, первый из которых обычно имел две линии. В первой линии на удалении 200–400 м от пехоты наступали танки. Их задача состояла в том, чтобы подавить уцелевшие после артподготовки огневые средства противника и обеспечить беспрепятственное наступление пехоты. Во второй линии, в 100–200 м за танками или непосредственно в боевых порядках пехоты, двигались САУ, которые огнём поддерживали наступающие впереди танки.