Группа армий «Б» имела задачу силами 6-й армии захватить Сталинград и занять оборону на остальном фронте на рубеже Дона. Решение об овладении Астраханью должно было быть принято после захвата Сталинграда.
Для выполнения этого плана в составе группы армий «Юг» германское командование использовало 9 танковых (3, 9, 11, 13, 14, 16, 22, 23-ю и 24-ю танковые дивизии) и 5 моторизованных пехотных дивизий (3, 16, 29-я и 60-я дивизии вермахта, а также моторизованная дивизия войск СС «Викинг»). Все танковые дивизии имели, как правило, танковые полки трехбатальонного состава. Каждый батальон состоял из двух легких и одной средней танковых рот. По такой же схеме были организованы отдельные танковые батальоны моторизованных дивизий.
В начальной фазе Сталинградской операции наиболее активное участие принимали 13, 14, 22-я и 24-я танковые дивизии.
13-я танковая дивизия на 22 июня 1942 года имела в составе трехбатальонного 4-го танкового полка 15 танков Pz.Kpfw.II, 41 Pz.Kpfw.III с 50-мм пушкой L/42, 30 танков Pz.Kpfw.III с 50-мм пушкой L/60, 12 танков Pz.Kpfw.IV с короткоствольной 75-мм пушкой (модификации D и F1), а также 5 инженерных танков.
22-я танковая дивизия, переброшенная из Крыма, имела 204-й танковый полк двухбатальонного состава, в котором на 1 июня 1942 года находилось 28 танков Pz.Kpfw.II, 114 танков чехословацкого производства Pz.Kpfw.38(t), 12 танков Pz.Kpfw.III Ausf.J, 11 танков Pz.Kpfw.IV Ausf.D и F1, а также 11 новейших немецких танков Pz.Kpfw.IV Ausf.F2. Обе вышеназванные дивизии в конце июля 1942 года принимали участие во взятии города Ростов, а затем были переброшены на другие участки фронта и непосредственно в сражении за город Сталинград не участвовали.
В самом городе во время Сталинградской битвы вели бои 14, 16-я и 24-я танковые дивизии вермахта.
36-й танковый полк трехбатальонного состава 14-й танковой дивизии на 20 июня 1942 года имел в своем составе 14 танков Pz.Kpfw.II, 41 танк Pz.Kpfw.III с 50-мм пушкой L/42, 19 танков Pz.Kpfw.III с 50-мм пушкой L/60, 4 танка Pz.Kpfw.IV Ausf.F2 и 4 инженерных танка.
2-й танковый полк трехбатальонного состава 16-й танковой дивизии на 1 июля 1942 года насчитывал 13 легких танков Pz.Kpfw.II, 39 танков Pz.Kpfw.III с 50-мм пушкой L/42, 18 Pz Kpfw.III с 50-мм пушкой L/60,15 Pz.Kpfw.IV модификаций D и F1, 12 Pz.Kpfw.IV Ausf.F2 и 3 инженерных танка.
24-й танковый полк трехбатальонного состава 24-й танковой дивизии на 28 июня 1942 года имел в составе 32 Pz.Kpfw.II, 54 Pz.Kpfw.III с 50-мм пушкой L/42, 56 Pz.Kpfw.III с 50-мм пушкой L/60, 20 Pz.Kpfw.IV с 75-мм короткоствольной пушкой, 12 танков Pz.Kpfw.Ausf.F2 и 7 инженерных танков.
Из 5 моторизованных пехотных дивизий группы армий «Юг» только мотопехотная дивизия полевых войск СС «Викинг» не принимала участия в Сталинградской операции. 3, 16, 29-я и 60-я моторизованные дивизии сражались на подступах и в самом городе в различные периоды Сталинградской битвы.
103-й танковый батальон 3-й моторизованной пехотной дивизии на 28 июня 1942 года имел в своем составе 10 танков Pz.Kpfw.II, 35 танков Pz.Kpfw.III с 50-мм пушкой L/60, 8 танков Pz.Kpfw.IV Ausf.F2 и 1 инженерный танк.
116-й танковый батальон 16-й моторизованной дивизии на 28 июня 1942 года насчитывал 10 танков Pz.Kpfw.II, 35 танков Pz.Kpfw.III с 50-мм пушкой L/60, 8 танков Pz.Kpfw.IV Ausf F2 и 1 инженерный танк.
129-й танковый батальон 29-й моторизованной дивизии на 28 июня 1942 года имел в своем составе 12 танков Pz.Kpfw.II, 36 танков Pz.Kpfw.III с 50-мм пушкой L/60, 8 танков Pz.Kpfw.IV Ausf.F2 и 2 инженерных танка.
160-й танковый батальон 60-й моторизованной дивизии на 7 июля 1942 года насчитывал 17 Pz.Kpfw.II, 35 Pz.Kpfw.III с 50-мм пушкой L/60, 4 Pz.Kpfw.IV Ausf.F2 и 1 инженерный танк.
Кроме танковых соединений, частей и подразделений действия немецких войск в районе Сталинграда поддерживали отдельные дивизионы штурмовых орудий: 177, 210, 228, 143-й отдельные дивизионы и 901-я учебная батарея. 244-й и 245-й дивизионы штурмовых орудий вели бои в черте города, где и были уничтожены при ликвидации 6-й армии Паулюса в январе — феврале 1943 года.
Наряду с немецкими соединениями в боях на Сталинградском направлении участвовали союзные немцам итальянские, румынские и венгерские воинские части, однако, во-первых, их танковые подразделения были малочисленны, а во-вторых, непосредственно в борьбе за сам город танки и самоходные орудия сателлитов Германии не участвовали.
Развертывание сил и средств
К началу проведения операции на сталинградском направлении соотношение сил было следующим. В наступавших соединениях 6-й немецкой армии к 17 июля имелось около 270 тысяч солдат и офицеров, 3 тысячи орудий и минометов, около 500 танков. С воздуха эти силы поддерживались 1200 самолетами 4-го воздушного флота. Причем, уверившись в благоприятной для себя расстановке сил, немцы перебросили часть войск из состава 6-й армии, наступавшей на Сталинград, на другие направления или вывели их в резерв, сократив с 1 до 16 июля ее состав до 14 дивизий.