64-я армия генерал-лейтенанта В.И.Чуйкова (29, 112, 131, 214-я и 229-я стрелковые дивизии) развернулась южнее 62-й армии и обороняла 80-километровый участок от Суровикино до Верхне-Курмоярской, имея свой левый фланг на восточном берегу р. Дона.
Помимо бывших резервных, в состав фронта входила избежавшая рассечения и окружения 21-я армия (278, 300-я и 304-я стрелковые дивизии из числа дивизий Юго-Западного фронта, отошедших за Дон). Она занимала оборону также по левому берегу Дона, восточнее 63-й армии, до станицы Клетская на фронте свыше 60 км.
Обороняющие Сталинград танкисты получают новые танки Т-34 на СТЗ (Сталинградском тракторном заводе), лето 1942 г. Машины несут на себе все признаки оружия «тотальной войны», выпущенного при остром дефиците ресурсов: опорные катки без резиновых бандажей, одна фара вместо двух, пустой ввод антенны радиостанции, упрощенная бронировка противооткатных приспособлений пушки
57-я армия генерал-лейтенанта Ф.И.Толбухина после отхода приводила свои части в порядок севернее Сталинграда в районе Орловка, Ерзовка, Дубовка.
Кроме того, в боях приняла участие 51-я армия генерал-майора Н.И.Труфанова, еще входившая к этому времени в состав Северо-Кавказского фронта. Она оборонялась по левому берегу Дона, растянувшись цепочкой на участке Верхне-Курмоярская, Цимлянская и далее по левому берегу Дона на запад. Части армии вели напряженные бои с образовавшими плацдармы на южном берегу Дона передовыми частями противника в районах станиц Цимлянская, Николаевская и Константиновская.
Вышедшие после Миллерово в расположение Южного фронта и позднее переданные командованию Сталинградского фронта управления 28-й и 38-й армий были использованы для создания штабов двух танковых армий. Отрицательный опыт с армией А.И.Лизюкова не оттолкнул советское руководство от идеи создания аналога немецких моторизованных (танковых) корпусов. Управление 38-й армии генерал-майора артиллерии К.С.Москаленко было директивой Ставки ВГК от 22 июля переформировано в управление 1-й танковой армии, а управление 28-й армии генерал-майора В.Д.Крюченкина – в управление 4-й танковой армии. Сроком завершения формирования было назначено 28 июля. Штабы двух армий из «птицы-тройки» харьковской драмы должны были перейти в новое качество. Точно так же, как армия А.И.Лизюкова, обе танковые армии были смешанного состава, то есть включали как танковые корпуса (аналог танковых дивизий немцев), так и передвигающиеся пешим порядком стрелковые дивизии. Кроме того, в составе танковых армий были противотанковая и зенитная артиллерия и инженерные (саперные) части.