В тот же день, когда передовые отряды столкнулись с противником, С.К. Тимошенко подписал оперативную директиву № 0023/оп, в которой определил задачи войск фронта. Цели немецкого командования на Сталинградском направлении были в ней определены следующим образом: «Наиболее вероятно, что противник в ближайшее время, после подхода оперативных резервов, поставит перед собой задачу овладения районом Сталинград и выхода на Среднюю Волгу». Соответственно задачей фронта было «во что бы то ни стало сохранить за собой район Сталинграда и подготовить силы для контрудара в западном и юго-западном направлениях».
Согласно директиве Тимошенко, 63-я и 38-я армии занимали рубеж реки Дон. 21-я армия была выведена в резерв фронта и переформировывала остатки соединений в четыре стрелковых дивизии. Прикрывать Сталинград с запада должны были 62-я и 64-я армии.
62-я армия в составе 33-й гвардейской, 192, 181, 147, 196 и 184-й стрелковых дивизий, 644, 645, 648, 649, 650 и 651-го отдельных танковых батальонов, 1185, 1186, 1183, 508, 652, 614, 555 и 881-го легкоартиллерийских полков РГК, четырех дивизионов бронепоездов (восемь БЕПО), четырех полков курсантских училищ занимала оборону на рубеже Малоклетский, Евстратовский, Калмыков, Слепихин, Суровкино.
64-я армия в составе 214, 29, 229 и 112-й стрелковых дивизий, 66-й и 154-й морских стрелковых бригад, 40-й и 137-й танковых бригад, четырех артиллерийских полков, двух артполков ПТО РГК, двух дивизионов бронепоездов и четырех полков курсантов должна была занять и оборонять рубеж Верхне-Осиновский, Сысойкин, Пристеновский и далее по восточному берегу р. Дон до Верхне-Курмоярской (примыкая левым флангом к Северо-Кавказскому фронту).