Sau các trận phản công thắng lợi vào cuối năm 1941 trên khu vực phía Tây Moskva, Phương diện quân Tây (Liên Xô) đã chiếm lại một loạt các thành phố và thị trấn quan trọng như Volokolamsk, Zvenigorod, Kubinka, Naro Fominsk, Borovsk, Maloyaroslavets, Aleshkovo, Kaluga, Babynino, Kozelsk, đẩy lùi quân Đức về phía Tây từ 50 đến 120 km. Quân Đức Quốc xã buộc phải vội vã củng cố các tuyến phòng thủ lâm thời trên các tuyến sông Lama, Ruza và Nara. Thay thế thống chế Fedor von Bock chỉ huy Cụm tập đoàn quân, thống chế Günther von Kluge nắm trong tay 76 sư đoàn, trong đó có 9 sư đoàn xe tăng và 6 sư đoàn cơ giới. Tuy nhiên, những đơn vị này đã chịu nhiều tổn thất sau cuộc phản công cuối năm 1941 của quân Liên Xô. Lệnh của Hitler yêu cầu các sư đoàn Đức phải chuyển sang phòng ngự đến hết mùa đông nhưng phải giữ vững tuyến đã chiếm lĩnh.[2]

Mùa đông năm 1941-1942 ở Nga kéo dài hơn mọi năm với nhiệt độ xuống thấp kỷ lục trong vòng 10 năm từ năm 1932 đến năm 1942. Ba phương diện quân Liên Xô trấn giữ khu vực Tây Bắc, Tây và Tây Nam Moskva và 6 tập đoàn quân của Cụm tập đoàn quân Trung tâm (Đức) đều phải sử dụng những phương tiện và biện pháp đặc biệt để tác chiến trên các cánh đồng tuyết. Quân Liên Xô do chuẩn bị tốt hơn cho tác chiến mùa Đông vẫn tiếp tục phản công trong khi quân Đức Quốc xã gấp rút chuẩn bị các vị trí vừa để phòng thủ, vừa để trú đông.[3]

Khu vực phía Tây Moskva có địa hình tương đối cao và bằng phẳng với thế dốc ở hai bên (Moskva và Smolensk), giữa hai thành phố đó là các thung lũng sông Lama, Moskva, Ruza, Nara, Moskva, Gzhat, Vazuza ở phía Đông, thượng nguồn sông Volga xen kẽ với thượng nguồn sông Dniepr, sông Vop và sông Obsha ở phía Tây, sông Ugra và thượng nguồn sông Desna ở phía Nam. Trong khu vực có nhiều thành phố quan trọng như các ngã tư đường sắt Rzhev, Vyazma, Bakhmutovo, Sukhinichi và Kirov. Các thành phố đó nối với nhau bằng các tuyến đường sắt và đường bộ có tầm quan trọng chiến lược đối với việc cơ động các lực lượng.[4][5]