Việc phòng thủ Novorossisk ban đầu được giao cho Tập đoàn quân 47, Sư đoàn bộ binh 216 của Tập đoàn quân 56, các biên đội tàu tuần duyên Azov, Temryuk, Kerch và tiểu đoàn bảo vệ của căn cứ hải quân Novorossisk. Sư đoàn không quân 237 thuộc Hạm đội Biển Đen có các căn cứ tại Gelendzhik, Batumi và Ochamchiri có 112 máy bay chịu trách nhiệm yểm hộ trên không phận. Lực lượng trên bộ do thiếu tướng G. P. Kotov (Tư lệnh Tập đoàn quân 47) chỉ huy. Lực lượng hải quân do Chuẩn đô đốc S. G. Gorshkov chỉ huy. Hỏa lực pháo binh bờ biển rất mỏng, chỉ có 87 khẩu có cỡ nòng từ 45 mm đến 152 mm. Phân hạm đội Novorossiysk có 2 pháo hạm, 26 tàu tuần duyên, 17 tàu phóng ngư lôi. Hỏa lực phòng không cũng chỉ có 84 pháo phòng không và 50 súng máy hạng nặng. Để đánh chiếm Novorossisk, Cụm tập đoàn quân A sử dụng Tập đoàn quân 17, Quân đoàn bộ binh 14 của Tập đoàn quân 11.[1]

Do địa hình và phạm vi tác chiến chật hẹp, các lực lượng trên được bố trí thành các cụm đề kháng phụ trách các hướng chủ yếu ở phía Bắc và phía Đông:[4]

• Sư đoàn bộ binh 216 chiếm lĩnh khu vực Shapsugsk, hai tiểu đoàn chốt giữ tại các cụm đề kháng Erivansk và Semntsovsky.
• Lữ đoàn bộ binh 103 chiếm lĩnh khu vực Abinsk-Seversky trên tuyến đầu. Trong đó, hai tiểu đoàn chốt tại Krymskaya và Troiysk, một tiểu đoàn chốt tại ga Varenikovskaya.
• Các lữ đoàn bộ binh hỗn hợp 14, 142 và tiểu đoàn hải quân đánh bộ 322 bố trí phòng thủ tuyến hai tại Neberdzhayevsk.
• Sư đoàn bộ binh 77 (Azerbaizhan) triển khai tuyến phòng thủ thứ ba từ Verkhny-Bakansk qua Volchi, Vorota, Gayduk đến Kabardian.
• Các tiểu đoàn hải quân đánh bộ 35, 144 và phân đội tuần duyên 40 của Phân hạm đội Azov giữ tuyến phòng thủ thứ tư tại khu phố Tháng Mười Đỏ và Kalabatka.
• Lữ đoàn hải quân đánh bộ 83 và tiểu đoàn xe tăng độc lập 126 (có 36 xe tăng hạng nhẹ T-26) giữ tuyến phòng thủ thứ năm tại Gorno-Vesologo.
• Đoàn biên phòng Kerch (tương đương sư đoàn) lập các chốt phòng thủ bờ biển tại Anapa và Gelendzik ở phía Bắc và phía Nam căn cứ hải quân Novorossiysk.
• Tại bán đảo Taman chỉ có các đội biên phòng tuần tiễu.

Các lực lượng Đức và đồng minh Đức trong thê đội 1 tấn công Novorossiysk đợt đầu gồm 3 sư đoàn bộ binh Đức và 1 sư đoàn kỵ binh Romania. Trong các ngày tiếp theo, Quân đoàn bộ binh 14 (Đức) từ Kerch đổ bộ sang Taman cùng với 4 sư đoàn còn lại của các quân đoàn bộ binh 5 và 42 thay phiên nhau công kích Novorossiysk. Tướng Richard Ruoff, tư lệnh Tập đoàn quân 17 (Đức) cho rằng vì không có hải quân Đức hỗ trợ và hơn nữa, yếu tố bất ngờ không còn nên việc đánh chiếm Novorossiysk bằng một đòn công kích chớp nhoáng không có khả năng thành công cao; cần dùng biện pháp thay phiên tấn công nhằm tiêu hao lực lượng phòng thủ của Liên Xô.[1]