В центре для штурма и зачистки самого Цхинвала была создана группировка различных военизированных частей специального назначения министерства внутренних дел Грузии с несколькими десятками единиц легкой бронетехники (в основном бронеавтомобили Cobra с 12,7-мм пулеметами и 40-мм автоматическими гранатометами). Поддержку им обеспечивали отдельный смешанный танковый батальон из Гори, Группа специальных операций и отдельный легкий пехотный батальон министерства обороны Грузии (бывший батальон морской пехоты).
В резерве грузинской группировки находился 53-й легкий пехотный батальон 5-й пехотной бригады из Хони. Непосредственно вблизи Цхинвала размещался грузинский миротворческий батальон, состоявший на тот момент из 11-го легкого пехотного батальона 1-й пехотной бригады (два других ее легких пехотных батальона были в Ираке) и механизированной роты отдельного танкового батальона. Кроме того, от 1-й пехотной бригады был задействован ее артиллерийский батальон. На позиции также были выведены самоходные артиллерийские орудия и реактивные системы залпового огня артиллерийской бригады, дислоцировавшейся в Гори. На господствующие высоты в районе Цхинвала и в села грузинского анклава, к северу от города, от этой бригады были заблаговременно выдвинуты посты артиллерийских корректировщиков.
На западной границе Южной Осетии грузинами были созданы две небольшие группировки, которые должны были, нанеся фланговый удар на этих слабо защищенных направлениях, занять поселок Квайса и попытаться выйти к поселку Джава, чтобы перерезать Транскавказскую магистраль с возможным последующим захватом Рокского тоннеля. Эта задача была возложена в районе поселка Переви на отдельный сводный горно-стрелковый батальон и отряд полицейского спецназа, а в районе поселка Квайса на сводный батальон департамента конституционной безопасности МВД Грузии.
Общая численность грузинской армейской группировки, собранной для атаки Южной Осетии, составила к утру 8 августа около 12 тысяч человек и 75 танков Т-72. В том числе силы МВД Грузии насчитывали до 4 тысяч человек с 70 бронеавтомобилями Cobra. В местах постоянной дислокации в Сенаки была оставлена только 2-я пехотная бригада, которая должна была прикрывать Западную Грузию в случае открытия «второго фронта» абхазской армией. Часть 5-й пехотной бригады совместно с подразделениями МВД обороняла Кодорское ущелье.
В 23.30 7 августа грузинская армия получила приказ на открытие огня. Примерно в 23.35 грузинская артиллерийская бригада и артиллерия пехотных бригад начали артподготовку, нанося удары по объектам управления в Цхинвале, заранее разведанным оборонительным позициям южноосетинских сил, самому городу и прилегающим селам. Огонь велся минометами, самоходной и буксируемой артиллерией калибров 122, 152 и 203 мм и реактивными системами залпового огня калибров 122, 160 и 240 мм.