Главная база и штаб флотилии были развернуты в Ульяновске. Командующим флотилией назначен контр-адмирал Д. Д. Рогачев, военным комиссаром и начальником политотдела — дивизионный комиссар П. И. Вельский, начальником штаба капитан 1 ранга — М. И. Федоров[244].
Зимой 1941–1942 гг. численный состав корабельных сил флотилии был уменьшен и состоял из 20 канонерских лодок, 20 бронекатеров, 16 катеров-тральщиков и двух плавучих батарей. Организационно эти силы были сведены в три бригады речных кораблей. Весной 1942 г. в связи с передачей части кораблей Онежской военной флотилии в составе Волжской флотилии осталось только две бригады. Из них первая базировалась в Горьком. Она состояла из дивизиона канонерских лодок («Громов», «Усыскин» и «Руднев»), дивизиона бронекатеров (12 единиц), отряда сторожевых катеров типа МО (6 единиц), отряда катеров-тральщиков, отряда полуглиссеров (10 единиц) и батальона морской пехоты.
Вторая бригада речных кораблей включала в себя дивизион канонерских лодок («Чапаев», «Щорс», «Киров» и «Федосеенко»), отряд катеров типа МО (6 единиц), дивизион катеров-тральщиков (18 единиц), отряд полуглиссеров (10 единиц) и батальон морской пехоты. Вторая бригада речных кораблей базировалась в Сталинграде. По приказу наркома ВМФ формировалась также отдельная бригада траления, состоящая из четырех дивизионов по 10 катеров-тральщиков в каждом с базированием в Сталинграде[245].
С началом навигации 1942 г. корабли 1-й и 2-й бригад речных кораблей и отдельная бригада траления, насчитывавшая к этому времени 17 катеров-тральщиков, приступили к интенсивной боевой подготовке.
В соответствии с обстановкой, сложившейся под Сталинградом, Ставка Верховного Главнокомандования своим решением от 24 июля 1942 г. оперативно подчинила Волжскую военную флотилию командующему Сталинградским фронтом, который в свою очередь приказом от 28 июля 1942 г. поставил перед флотилией задачи: иметь в готовности корабли для артиллерийской поддержки боевых действий сухопутных войск на сталинградских оборонительных рубежах; не допустить переправ войск противника через Волгу; прикрывать базы флотилии; обеспечить бесперебойную работу портов в Саратове, Камышине.
В Сталинграде и Астрахани предписывалось обеспечить переправу войск и воинских грузов через Волгу в начале действий Сталинградского фронта. Дополнительным приказом от 29 июля на Волжскую флотилию возлагалась также и противоминная оборона Нижней Волги.
С возникновением реальной угрозы прорыва противника к Волге штаб Волжской флотилии разработал конкретный план действий совместно с войсками Сталинградского фронта, который был утвержден Военным советом фронта 5 августа 1942 г. Планом предусматривались содействие сухопутным войскам на флангах сталинградского оборонительного обвода, борьба с переправами войск противника, обеспечение переправы советских войск через Волгу, обеспечение перевозок по Волге на участке Камышин, Астрахань и на сквозных маршрутах в зоне воздушной опасности.