Что касается количества самолетов в составе ВВС ЛВО, то в результате реорганизации оно выросло вдвое. До конца учебного года были сформированы 18 авиаполков, в том числе семь истребительных, из которых пять были переформированы из эскадрилий, а два сформированы заново. Однако полностью закончить процесс формирования успели только три истребительных полка.
Всё это время И-16 оставался основным типом самолетов, поступавших на вооружение истребительных авиаполков. На первых порах боевые самолеты нередко соседствовали с учебными. Например, в 26-м ЙАП, сформированном 24 марта 1938 г., первые три эскадрильи получили на вооружение И- 16, а четвертая до сентября-октября 1938 г. летала на У-2 и УТ-1.
На 1 июля 1938 г. Ленинградский военный округ располагал 248 истребителями И-16 с моторами М-25, занимая по этому показателю четвертое место среди ВВС военных округов. К 1 ноября 1938 г. количество истребителей всех типов в ВВС округа выросло до 465, а спустя год их было уже 808. Однако, поступление на вооружение ВВС ЛВО новых типов самолетов-истребителей, И-15бис, а позже, в октябре — ноябре 1939 г., и И-153, заставило «ишачков» несколько потесниться. По всей видимости, эти мероприятия проводились в рамках, получившей широкое распространение теории о взаимодействии маневренных и скоростных истребителей. Так, в мае 1939 г. 1-я эскадрилья 26-го ИАП была перевооружена с И-16 на И-15бис, тогда же с И- 16 на «бисы» пересела 3-я эскадрилья 49-го ИАП. «Ишаки» при этом из округа никуда не исчезали и шли на доукомплектование других частей и подразделений.
К началу войны во всех истребительных полках ВВС ЛВО, наряду со «скоростными» эскадрильями на И-16 было от одной до трех «маневренных» эскадрилий на Й-15бис, которые осенью 1939 г., фактически в авральном порядке, начали перевооружать на И-153. Лишь 54-я авиабригада, предназначенная для ПВО Ленинграда, в основной своей массе была вооружена И-16, что было обусловлено профилем её деятельности. Но и в ней по одной эскадрилье в каждом полку имели на вооружении маневренные бипланы.
К осени 1939 г. наиболее многочисленной модификацией И-16, находившейся на вооружении ВВС ЛВО, оставался двухпулеметный тип 5, причем, как с двигателями М-25А, так и с модернизированными более высотными М-25В. Последние модификации истребителя в ЛВО поступали в довольно ограниченном количестве, тем более что весной-летом того же года ожесточенные бои в воздухе вспыхнули за тысячи километров от Ленинграда, в далекой Монголии. Первые столкновения с японскими ВВС потребовали направить на борьбу с ними самую современную на тот момент боевую технику.