Второй из прошедших переформирование после зимы 1941/42 г. соединений была 7-я танковая дивизия. Она прибыла в распоряжение командования группы армий «Дон» в январе 1943 г. Из вооруженной чешскими танками трехбатальонной дивизии 1941 г., то есть соединения с тремя батальонами в танковом полку, она стала двухбатальонной (по четыре роты в танковом батальоне). В январе 1943 г. 7-я танковая дивизия насчитывала 21 танк Pz.II, 91 танк Pz.III с 50-мм длинноствольным орудием, 14 танков Pz.III с 75-мм 24-калиберным орудием, 2 танка Pz.IV с 75-мм 24-калиберным орудием, 18 танков Pz.IV с 75-мм длинноствольным орудием и 9 командирских танков. Дивизия была использована в боях за Ростов, но боеспособности не потеряла. Еще одним танковым соединением, поступившим на усиление войск на южном секторе советско-германского фронта была 11-я танковая дивизия. Она была переброшена из резерва группы армий «Центр» в конце 1942 г. и к 29 января насчитывала 61 боеготовый танк. В двадцатых числах января 7-я и 11-я танковые дивизии наносили контрудар по советским войскам, наступавшим на нижнем Маныче. После завершения контрудара они были подготовлены для переброски на западный фланг группы армий «Дон».
Свежие силы и резервы прибывали не только в группу армий «Дон», но и в группу армий «Б» в районе Харькова и Белгорода. Таким резервом, сыгравшим важную роль в сражении, стала танкогренадерская дивизия «Великая Германия». Дивизия прибыла на фронт в феврале 1943 г. Соединение буквально два месяца назад, в ноябре-декабре 1942 г., участвовало в напряженных боях под Ржевом, в отражении советского наступления, известного как операция «Марс». Однако дивизия успела получить пополнение, в том числе новейшие тяжелые танки «Тигр», составившие 13-ю роту танкового полка «Великой Германии». На тот момент танковый полк дивизии состоял из одного батальона и насчитывал 10 танков Pz.III с 50-мм длинноствольной пушкой, 42 танка Pz.IV с длинноствольным орудием, 9 танков Pz.VI «Тигр», 6 командирских танков и 28 огнеметных танков. Второй танковый батальон «Великой Германии» прибыл на фронт в разгар сражения, 1 марта 1943 г. Сражение под Харьковом стало по большому счету полноценным дебютом танков «Тигр». Они применялись на танкодоступной местности в качестве средства качественного усиления подвижных соединений. Совместно с «Великой Германией» действовала также отдельная танковая часть, 5-я рота батальона сопровождения фюрера (5./Fuehr.Begl.Btl), в составе 4 танков Pz.III и 7 танков Pz.IV.
Помимо танковых и моторизованных соединений, в группы армий «Б» и «Дон» поступали свежие пехотные дивизии. Для закрытия бреши севернее Харькова была переброшена 168-я пехотная дивизия, а юго-восточнее Харькова заняла позиции 298-я пехотная дивизия. Сюда же прибыла начавшая формироваться еще в декабре 1940 г. и с марта 1941 г. находившаяся на Западе 320-я пехотная дивизия генерал-майора Георга Постеля. Бои под Харьковом были дебютом дивизии Постеля на Восточном фронте, и судьба соединения уже в первый же месяц боев сложилась весьма драматично. Пополнение получили также другие соединения группы армий «Дон». В состав армейской группы Фреттер-Пико, оборонявшей северный фланг группы армий «Дон», в конце января прибыла 335-я пехотная дивизия. Одновременно армейской группе Фреттер-Пико было возвращено наименование XXX армейского корпуса, и он был подчинен штабу 1-й танковой армии Э. фон Маккензена. В состав армейской группы Холлидта, оборонявшейся в центре построения группы армий «Дон», прибыла 304-я пехотная дивизия. Дивизия не обладала боевым опытом, но была хорошо укомплектована в отличие от опытных, но понесших потери в предыдущих боях 206-й и 294-й пехотных дивизий группы Холлидта.