Phương diện quân thời kỳ Xô-Viết được xây dựng từ thời Nội chiến Nga, kế thừa mô hình của quân đội Đế quốc Nga trong chiến tranh thế giới thứ nhất. Mỗi phương diện quân l Liên Xô bao gồm từ 3-5 sư đoàn bộ binh, 2-3 sư đoàn kỵ binh và một số trung đoàn pháo binh. Giai đoạn 1922-1941, Hồng quân Liên Xô tổ chức theo mô hình quân khu.

Trong Chiến tranh vệ quốc vĩ đại, các quân khu trên phần lãnh thổ châu Âu của Liên Xô được chuyển thành các phương diện quân. Quân khu Leningrad chuyển thành Phương diện quân Leningrad. Quân khu đặc biệt Pribaltic chuyển thành Phương diện quân Tây Bắc. Quân khu đặc biệt miền Tây được chuyển thành Phương diện quân Tây. Quân khu đặc biệt Kiev được chuyển thành Phương diện quân Tây Nam. Riêng Quân khu Odessa được chuyển thành Tập đoàn quân độc lập số 9. Ở vùng Viễn Đông, có 1 quân khu và 1 phương diện quân được chuyển và chia tách thành 3 Phương diện quân. Quân khu Zabaikal được chuyển thành Phương diện quân Zabaikal (năm 1941), Phương diện quân Viễn Đông được chia tách thành Phương diện quân Viễn Đông 1 và Phương diện quân Viễn Đông 2.

Từ năm 1941-1945, có 38 lần thành lập mới, giải thể, chia tách, sáp nhập, thành lập lại giữa các phương diện quân. Đến chiến dịch Berlin (1945), Hồng quân Liên Xô có 10 phương diện quân tham chiến ở mặt trận phía đông châu Âu gồm có: (từ Bắc xuống Nam)

• Phương diện quân Karelia
• Phương diện quân Leningrad
• Phương diện quân Pribaltic 1
• Phương diện quân Pribaltic 2
• Phương diện quân Byelorussia 1
• Phương diện quân Byelorussia 2
• Phương diện quân Byelorussia 3
• Phương diện quân Ukraina 1
• Phương diện quân Ukraina 2
• Phương diện quân Ukraina 3

Kết thúc chiến tranh, các phương diện quân này đều được giải thể hoặc sáp nhập với nhau để thành lập các quân khu.