Quân đội Liên Xô

• Phương diện quân Trung tâm do đại tướng K. K. Rokossovsky làm tư lệnh, trong đội hình có 4 tập đoàn quân bộ binh, 1 tập đoàn quân xe tăng và 1 tập đoàn quân không quân, tổng quân số 579.600 người:
  • Tập đoàn quân 65 của trung tướng P. I Batov; trong biên chế có 12 sư đoàn và 1 lữ đoàn bộ binh, 3 lữ đoàn xe tăng, 1 lữ đoàn cơ giới, 4 sư đoàn và 7 trung đoàn pháo xe kéo, 5 trung đoàn súng cối, 1 lữ đoàn kỵ binh, 2 sư đoàn và 1 trung đoàn phòng không.
  • Tập đoàn quân xe tăng 2 của trung tướng A. G. Rodin; trong biên chế có 7 lữ đoàn xe tăng, 3 lữ đoàn cơ giới, 3 trung đoàn pháo tự hành, 1 sư đoàn và 5 trung đoàn pháo xe kéo, 3 trung đoàn súng cối, 2 lữ đoàn phòng không.
  • Tập đoàn quân của trung tướng N. P. Pukhov; trong biên chế có 13 sư đoàn bộ binh, 5 lữ đoàn xe tăng, 1 lữ đoàn và 3 trung đoàn cơ giới, 5 trung đoàn pháo tự hành, 1 sư đoàn và 8 trung đoàn pháo xe kéo, 6 trung đoàn súng cối, 1 sư đoàn và 2 trung đoàn phòng không.
  • Tập đoàn quân 60 của trung tướng I. D. Chernyakhovsky; trong biên chế có 9 sư đoàn bộ binh, 3 trung đoàn cơ giới, 1 trung đoàn pháo tự hành, 1 sư đoàn và 6 trung đoàn pháo xe kéo, 3 trung đoàn súng cối, 1 sư đoàn phòng không.
  • Tập đoàn quân 48 của trung tướng P. L. Romanenko; trong biên chế có 8 sư đoàn bộ binh, 1 lữ đoàn xe tăng, 1 trung đoàn pháo tự hành, 1 lữ đoàn và 2 trung đoàn pháo xe kéo, 2 trung đoàn súng cối, 1 sư đoàn phòng không.
  • Tập đoàn quân không quân 16 của thượng tướng S. I. Rudelko có hơn 500 máy bay.
• Phương diện quân Voronezh do đại tướng N. F. Vatutin làm tư lệnh, trong đội hình có 6 tập đoàn quân bộ binh, 2 tập đoàn quân xe tăng và 1 tập đoàn quân không quân, tổng quân số 665.900 người:
  • Tập đoàn quân xe tăng 1 của trung tướng M. E. Katukov, trong biên chế có 7 lữ đoàn xe tăng, 2 lữ đoàn cơ giới, 4 trung đoàn pháo tự hành, 4 trung đoàn pháo xe kéo, 1 trung đoàn súng cối, 1 sư đoàn và 4 trung đoàn phòng không.
  • Tập đoàn quân xe tăng cận vệ 3 của trung tướng P. S. Rybalko, trong biên chế có 9 lữ đoàn xe tăng, 5 lữ đoàn cơ giới, 8 trung đoàn pháo tự hành, 1 sư đoàn và 4 trung đoàn pháo xe kéo, 2 trung đoàn súng cối, 3 trung đoàn phòng không.
  • Tập đoàn quân 38 của trung tướng N. E. Chibisov; trong biên chế có 9 sư đoàn bộ binh, 3 trung đoàn cơ giới, 1 sư đoàn, 2 lữ đoàn và 9 trung đoàn pháo xe kéo, 3 trung đoàn súng cối, 1 sư đoàn và 1 trung đoàn phòng không.
  • Tập đoàn quân 40 của trung tướng K. S. Moskalenko; trong biên chế có 6 sư đoàn và 1 lữ đoàn bộ binh, 1 trung đoàn pháo tự hành, 1 sư đoàn, 2 lữ đoàn và 5 trung đoàn pháo xe kéo, 3 trung đoàn súng cối, 1 sư đoàn phòng không.
  • Tập đoàn quân 27 của trung tướng S. G. Trofimenko, trong biên chế có 9 sư đoàn bộ binh, 3 trung đoàn pháo, 3 trung đoàn súng cối và 1 sư đoàn phòng không.
  • Tập đoàn quân 47 của trung tướng F. F. Zhmachenko, trong biên chế có 4 sư đoàn và 2 lữ đoàn bộ binh, 4 trung đoàn pháo, 2 trung đoàn súng cối và 2 trung đoàn phòng không.
  • Tập đoàn quân cận vệ 4 của trung tướng I. V. Galanin, trong biên chế có 5 sư đoàn bộ binh, 2 trung đoàn xe tăng, 1 lữ đoàn và 1 trung đoàn pháo, 1 trung đoàn súng cối và 1 trung đoàn phòng không.
  • Tập đoàn quân cận vệ 6 của trung tướng I. M. Chistyakov, trong biên chế có 10 sư đoàn bộ binh, 1 lữ đoàn xe tăng, 8 trung đoàn cơ giới, 2 sư đoàn, 1 lữ đoàn và 5 trung đoàn pháo binh, 1 lữ đoàn và 1 trung đoàn súng cối, 1 sư đoàn và 5 trung đoàn phòng không.
  • Tập đoàn quân không quân 2 của thượng tướng S. S. Krasovsky có khoảng 500 máy bay.
• Phương diện quân Thảo nguyên do đại tướng I. S. Koniev chỉ huy, đội hình gồm 5 tập đoàn quân bộ binh, 1 tập đoàn quân xe tăng và 1 tập đoàn quân không quân, tổng quân số 336.200 người:
  • Tập đoàn quân cận vệ 5 của trung tướng A. S. Zhadov, trong biên chế có 8 sư đoàn bộ binh, 2 lữ đoàn và 1 trung đoàn cơ giới, 4 lữ đoàn và 5 trung đoàn pháo, 1 trung đoàn súng cối, 1 sư đoàn và 1 trung đoàn phòng không.
  • Tập đoàn quân xe tăng cận vệ 5 của trung tướng P. A. Rotmistrov, trong biên chế có 8 lữ đoàn xe tăng, 5 lữ đoàn và 2 trung đoàn cơ giới, 6 trung đoàn pháo tự hành, 6 trung đoàn pháo xe kéo, 4 trung đoàn súng cối, 1 sư đoàn và 3 trung đoàn phòng không, 1 phi đội trinh sát đường không.
  • Tập đoàn quân cận vệ 7 của trung tướng M. S. Sumilov, trong biên chế có 7 sư đoàn bộ binh, 1 lữ đoàn xe tăng, 1 lữ đoàn pháo tự hành, 3 trung đoàn cơ giới, 1 lữ đoàn và 4 trung đoàn pháo xe kéo, 1 trung đoàn súng cối, 1 sư đoàn và 1 trung đoàn phòng không.
  • Tập đoàn quân 53 của trung tướng I. M. Mangarov, trong biên chế có 6 sư đoàn bộ binh, 1 sư đoàn, 2 lữ đoàn và 3 trung đoàn pháo binh, 2 trung đoàn súng cối.
  • Tập đoàn quân 57 của trung tướng N. A. Gaghen, trong biên chế có 8 sư đoàn bộ binh, 1 lữ đoàn và 2 trung đoàn cơ giới, 2 trung đoàn pháo binh, 1 trung đoàn súng cối, 2 trung đoàn phòng không và 1 trung đoàn đổ bộ đường không.
  • Tập đoàn quân 69 của trung tướng V. D. Kryuchenkin, trong biên chế có 7 sư đoàn bộ binh, 2 trung đoàn pháo binh, 1 trung đoàn súng cối và 1 trung đoàn phòng không.
  • Tập đoàn quân không quân 5 của thượng tướng S. K. Goryunov có khoảng 450 máy bay.

Nhân đà thắng lợi sau trận Kursk, nguyên soái G. K. Zhukov, người được giao trách nhiệm đại diện của Đại bản doanh phối hợp hành động các phương diện quân Trung tâm, Voronezh và Thảo Nguyên đã đề xuất một kế hoạch tấn công đồng loạt từ Velikiye Luki đến bờ Biển Đen nhằm thu hồi toàn bộ lãnh thổ phía Tây Ukraina. Ý định của G. K. Zhukov là mở một mũi tấn công thật sắc từ khu vực Kharkov - Izyum ra tới bờ sông Dniepr ở khu vực Dniepropetrovsk và Zaporozhe, bổ đôi mặt trận phía Nam của Cụm tập đoàn quân Nam (Đức). Sau đó sẽ tập trung tiêu diệt quân Đức trên từng khu vực Bắc và Nam tả ngạn Ukraina. Tuy nhiên, I. V. Stalin chưa tin vào khả năng thành công của chiến dịch, một phần do bản thân ông chưa thật tin tưởng vào kế hoạch, một phần do ông nhớ lại bài học thất bại của chiến dịch "Bước nhảy vọt" đã dẫn đến sự rút lui toàn diện của các phương diện quân Liên Xô trên cánh Nam mặt trận Xô-Đức hồi đầu mùa hè năm 1943. G. K. Zhukov cho rằng trong trường hợp quân Đức có chủ ý bỏ Donbas thì các đòn đánh vỗ mặt sẽ chỉ tạo điều kiện cho quân Đức rút nhanh về phía bên kia sông Dniepr để bảo toàn lực lượng và tổ chức phòng ngự vững chắc trên cơ sở một chướng ngại tự nhiên rất lớn là sông Dniepr.[6] Những cố gắng thuyết phục I. V. Stalin về việc dùng đòn đột kích chia cắt sẽ làm cho các chiến dịch sau đó sẽ dễ thực hiện hơn đều vô ích vì I. V. Stalin nóng lòng muốn thấy vùng tả ngạn Ukraina phải được thu hồi nhanh chóng. Cuối cùng, tiếng nói quyết định thuộc về Tổng tư lệnh tối cao và ba phương diện quân Liên Xô bắt tay vào chuẩn bị chiến dịch với thời gian hết sức hạn hẹp: chỉ 3 ngày sau khi quân đội Liên Xô chiếm lại Kharkov.[7]

Quân đội Đức Quốc xã

Đối diện với ba tập đoàn quân Liên Xô trên tuyến mặt trận dài 700 km từ phía Nam Bryansk đến khu vực Kharkov là ba tập đoàn quân Đức thuộc Cụm tập đoàn quân Trung tâm và Cụm tập đoàn quân Nam. Trong đó, một 3/5 quân số và phương tiện của Cụm tập đoàn quân Nam được bố trí tại hai tập đoàn quân mạnh nhất nằm đối diện với các phương diện quân Voronezh và Thảo Nguyên. Tập đoàn quân 2 (Đức) trên cánh phải của Cụm tập đoàn quân Trung tâm hầu như chưa bị sứt mẻ sau trận Kursk bố trí phòng ngự đối diện với Phương diện quân Trung tâm (Liên Xô).

• Cụm tập đoàn quân Trung tâm do thống chế Günther von Kluge chỉ huy, có một tập đoàn quân tham gia chiến dịch:
  • Tập đoàn quân 2 do thượng tướng Dietrich von Saucken chỉ huy, đội hình bao gồm:
    • Quân đoàn bộ binh 35 của tướng Friedrich Wiese, trong biên chế có 5 sư đoàn bộ binh, 3 sư đoàn và 4 trung đoàn pháo binh, 3 tiểu đoàn xe tăng, 2 sư đoàn phòng không.
    • Quân đoàn bộ binh 20 của tướng Rudolf Freiherr von Roman, trong biên chế có 5 sư đoàn bộ binh, 4 sư đoàn và 1 trung đoàn pháo binh, 1 trung đoàn phòng không.
    • Quân đoàn bộ binh 7 của tướng Anton Dostler, trong biên chế có 5 sư đoàn bộ binh, 1 sư đoàn pháo xe kéo và 1 trung đoàn pháo tự hành.
    • Quân đoàn bộ binh 13 của tướng Arthur Hauffe, trong biên chế có 4 sư đoàn bộ binh, 1 sư đoàn xe tăng, 1 sư đoàn kỵ binh và 1 sư đoàn pháo binh.
    • Quân đoàn xe tăng 46 của tướng Hans Gollnick, trong biên chế có 2 sư đoàn xe tăng, 1 trung đoàn pháo tự hành, 5 sư đoàn bọ binh, 1 sư đoàn và 1 lữ đoàn kỵ binh, 1 sư đoàn và 2 trung đoàn pháo binh hỗn hợp.
    • Quân đoàn xe tăng 56 của tướng Anton Graßer, trung biên chế có 2 sư đoàn xe tăng và 4 sư đoàn bộ binh.
    • Quân đoàn Hungary 7.
  • Tập đoàn quân không quân 6 của thượng tướng Ritta von Greim có thể bố trí 200 máy bay yểm hộ.
• Cụm tập đoàn quân Nam do thống chế Erich von Manstein chỉ huy, có hai tập đoàn quân tham gia chiến dịch:
  • Tập đoàn quân xe tăng 4 do thượng tướng Hermann Hoth chỉ huy, đội hình bao gồm:
    • Quân đoàn xe tăng 48 do các tướng Otto von Knobelsdorff, Dietrich von Choltitz và Heinrich Eberbach lầm lượt chỉ huy, trong biên chế có 3 sư đoàn xe tăng, 1 sư đoàn pháo tự hành, 1 sư đoàn, 1 lữ đoàn và 1 trung đoàn cơ giới, 3 sư đoàn bộ binh, 2 sư đoàn và 2 trung đoàn pháo xe kéo, 1 trung đoàn phòng không.
    • Quân đoàn xe tăng 24 của tướng Walther Nehring, trong biên chế có 3 sư đoàn xe tăng, 1 sư đoàn cơ giới và 5 sư đoàn bộ binh.
    • Quân đoàn bộ binh 52 của tướng Hans-Karl von Scheele, trong biên chế có 4 sư đoàn bộ binh, 1 sư đoàn đổ bộ đường không và 1 trung đoàn xe tăng.
    • Quân đoàn bộ binh 59 của tướng Kurt von der Chevallerie, trong biên chế có 3 sư đoàn bộ binh, 1 sư đoàn xe tăng, 1 sư đoàn cơ giới và 1 sư đoàn pháo tự hành.
  • Tập đoàn quân 8 do tướng Werner Kempf chỉ huy, đội hình gồm có:
    • Quân đoàn xe tăng 3 của tướng Friedrich Schulz, trong biên chế có 3 sư đoàn xe tăng và 2 sư đoàn bộ binh.
    • Quân đoàn bộ binh 11 của tướng Erhard Raus, trong biên chế có 3 sư đoàn bộ binh, 1 sư đoàn xe tăng và 1 lữ đoàn pháo binh.
    • Quân đoàn bộ binh 42 của tướng Franz Mattenklott, trong biên chế có 4 sư đoàn bộ binh và 2 trung đoàn xe tăng.
  • Tập đoàn quân không quân 4 của thượng tướng Wolfram von Richthofen có thể điều động tối đa 700 máy bay tấn công mặt đất và không chiến.

Ý đồ của Quân đội Đức Quốc xã là tiến hành các trận trì hoãn chiến để "làm sạch" vùng tả ngạn sông Dniepr, phá hoại tối đa các cơ sở công nghiệp, nông nghiệp, hệ thống giao thông đường sắt và đường bộ, tổ chức phòng ngự kiểu cụm cứ điểm trong các thành phố, thị xã buộc quân đội Liên Xô phải dừng lại dứt điểm để có thời gian xây dựng và củng cố tuyến phòng ngự "Bức tường phía Đông" trên sông Dniepr. Trong quá trình rút lui, không bỏ hẳn khu vực tả ngạn sông Dniepr mà chốt chặn tại một số đầu cầu quan trọng để ngăn cản, không cho quân đội Liên Xô vượt sông và sử dụng các đầu cầu này để phản công khi có điều kiện.