Quân đội Liên Xô

Binh lực của quân đội Liên Xô tham gia chiến dịch về cơ bản là binh lực đã tham gia chiến dịch Bereznegovatoye–Snigirevka với biên chế giảm đi. Ngày 30 tháng 3 năm 1944, Tập đoàn quân 28 của tướng A. A. Grechkin được rút về lực lượng dự bị của Đại bản doanh và đến ngày 27 tháng 5, nó được điều đến Phương diện quân Byelorussia 1.[6] Các tập đoàn quân còn lại đều được bổ sung quân số, xe tăng, pháo và vũ khí, trang bị. Đến ngày 26 tháng 3, binh lực của Phương diện quân Ukraina 3 có 6 tập đoàn quân bộ binh, 1 tập đoàn quân không quân gồm 57 sư đoàn bộ binh, 3 quân đoàn xe tăng và cơ giới, 1 cụm kỵ binh cơ giới. Tổng quân số có 470.000 người, được trang bị 435 xe tăng và pháo tự hành, 12.678 pháo và súng cối (trong đó có hơn 3.000 khẩu pháo và súng cối chiến lợi phẩm), 436 máy bay.[1]

Đặc điểm chung về kế hoạch tấn công của Phương diện quân Ukraina 3 không thay đổi so với những gì họ đã thực hiện để làm nên thắng lợi (tuy không trọn vẹn) tại Chiến dịch Bereznegovatoye–Snigirevka trước đó một tuần. Họ vẫn dùng chiến thuật tấn công bằng xe tăng và kỵ binh từ phía Bắc, vòng tránh những vùng đất thấp, bãi lầy ven biển và khép vòng vây theo tuyến sông ở những điểm giới hạn của chiều sâu nhiệm vụ. Sau đó, các tập đoàn quân bộ binh tổ chức tấn công vỗ mặt, phối hợp với một số sư bộ binh tấn công dọc theo bờ biển, ngăn chặn quân Đức chạy thoát bằng đường biển.[7]

Điểm mới so với chiến dịch Chiến dịch Bereznegovatoye–Snigirevka là sự tham chiến dịch của Hạm đội Biển Đen do Đô đốc F. S. Oktyabrskiy chỉ huy. Sử dụng hải quân đánh bộ, Hạm đội có nhiệm vụ phối hợp với bộ binh đánh chiếm cảng Odessa. Các chiến hạm, các tàu cao tốc phóng lôi và không quân của hải quân sử dụng hỏa lực yểm hộ quân đổ bộ và yểm hộ cho bộ binh, thiết giáp trong tấn công các cứ điểm gần bờ. Các đơn vị tàu vớt mìn có nhiệm vụ giải tỏa hàng rào thủy lôi, mở luồng ra vào cảng. Công binh công trình thuộc hạm đội tiếp quản và khôi phục các bến, bãi của quân cảng, cảng hàng hóa và các xưởng đóng tàu tại Odessa; thu hồi, tiếp quản các chiến lợi phẩm là tài sản quân sự thuộc quyền quản lý của hải quân.[8]

Quân đội Đức Quốc xã

Mặc dù bị thiệt hại nặng trong cuộc phòng thủ tại Bereznegovatoye–Snigirevka nhưng Tập đoàn quân 6 (Đức) vẫn còn sức kháng cự đáng kể. Quân Romania vẫn còn giữ được biên chế cơ bản. Đến ngày 26 tháng 3, liên quân Đức-Romaina tại khu vực vẫn còn 20 sư đoàn gồm 16 sư đoàn Đức và 4 sư đoàn Romania, trong đó có 2 sư đoàn xe tăng, 1 trung đoàn pháo tự hành. Tổng quân số khoảng 350.000 người, trang bị chủ yếu còn lại gồm 160 xe tăng và pháo tự hành, 3.200 pháo và súng cối, 550 máy bay, trong đó 400 chiếc của Tập đoàn không quân 4 (Đức), khoảng 150 chiếc của Quân đoàn không quân 1 (Romania).[1]

Các tuyến phòng thủ chủ yếu của quân Đức và Romania chủ yếu dựa vào sông Nam Bug và sông Dniestr. Ngoài ra, trên bờ các sông nhỏ như Tiligul, Bolshaya Kuyanik, Malyi Kuyanik, cũng được bố trí các cụm chốt phòng thủ. Thành phố Odessa cũng được cấu trúc thành trung tâm phòng ngự mạnh và được gán cho tên gọi "Pháo đài của Quốc trưởng". Các trung đoàn xe tăng và pháo được bố trí phòng thủ tại Odessa, Berezivka và Nikolayev. Các trung đoàn bộ binh được bố trí dọc theo các tuyến sông, đầm phá, các con lạch. Riêng khu vực pháo đài Ochakov được bố trí một trung đoàn bộ binh sơn chiến. Các bãi mìn và chướng ngại vật cũng được bố trí dọc bờ tây sông Nam Bug và xung quanh Odessa.