С началом советского наступления обе дивизии вошли в состав так называемой «Группы Брайта» и действовали совместно.
В полосе обороны 8-го армейского корпуса 6-й армии действовал 194-й дивизион штурмовых орудий, насчитывавший к началу операции около 30 CАУ StuG III. Дивизион был придан 62-й пехотной дивизии.
В полосе 9 и 57-й армии Южного фронта находились 14 и 16-я танковые дивизии, а также 60-я моторизованная дивизия, имеющая в своем составе 160-й отдельный танковый батальон. К началу советского наступления эти соединения, понесшие в зимних боях большие потери, не успели пополниться новой материальной частью и насчитывали в своем составе всего 166 танков, из них 97 танков (29 Pz.II, 46 Pz.III и 22 Pz.IV) имелось в 16-й танковой дивизии.
Таким образам, советской танковой группировке Юго-Западного направления общим количеством более 1000 боевых машин противостояли две немецкие группировки, имевшие около 430 танков и САУ. В полосе наступления (6-я армия и армейская группа генерала K. Бобкина) превосходство бронетанковых сил Красной Армии было подавляющим (12:1).
К исходу 11 мая войска Юго-Западного фронта в основном заняли исходное положение для наступления. Войска фронта насчитывали к этому времени в своем составе двадцать девять стрелковых, девять кавалерийских, одну мотострелковую дивизию, четыре мотострелковых, девятнадцать танковых бригад и четыре отдельных танковых батальона (925 танков).
21-я армия, продолжая обороняться на правом фланге и в центре силами 8-й мотострелковой, 297-й и одного полка 301-й стрелковых дивизий сосредоточила для прорыва обороны противника 76, 293 и 227-ю стрелковые дивизии, усиленные 10-й танковой бригадой. В резерве армии находились два полка 301-й дивизии и 1-я мотострелковая бригада с 8-м отдельным танковым батальоном.
28-я армия развернула в первом эшелоне 175, 169, 244 и 13-ю гвардейскую стрелковые дивизии, усиленные 84, 6, 90-й танковыми бригадами, и почти всей артиллерией. Во втором эшелоне располагались 38 и 162-я стрелковые дивизии с 6-й гвардейской танковой бригадой. 3-й гвардейский кавалерийский корпус в составе 5, 6-й гвардейской, 32-й кавалерийских дивизий и 34-й мотострелковой бригады составлял подвижную группу армии.
Танкисты 5-й гвардейской танковой бригады маскируют свою боевую машину — танк Т-34. Юго-Западный фронт, апрель 1942 года (АСКМ).
38-я армия, обороняясь в центре и на левом фланге силами 199 и 304-й стрелковых дивизий, развернула на участке прорыва три стрелковые дивизии (226, 124 и 300-ю), один полк 81-й стрелковой дивизии и усилила их 36 и 13-й танковыми бригадами и почти всеми артиллерийскими средствами армии. В резерве армии находились два полка 81-й стрелковой дивизии и 133-я танковая бригада.