После того как стал очевидным успех советских армий под Сталинградом, Ставка ВГК отдала приказ Красной Армии на переход в общее стратегическое наступление на фронте от Ленинграда до Главного Кавказского хребта.

В этом наступлении на Воронежский фронт возлагалась задача разгромить противника на Верхнем Дону, а затем развить успех в западном направлении, создавая условия для освобождения Харькова.

Ставка ВГК приказала войскам Воронежского фронта силами 3-й танковой армии, 40-й армии и 18-го отдельного стрелкового корпуса разгромить остатки 8-й итальянской и главные силы 2-й венгерской армии, а также поддерживающие их силы германских дивизий в районах Острогожска и Россоши.

Наименование соединений Тип танка По списку Примечания 40-я общевойсковая армия 116-я танковая бригада (на 13.01.1943 года) KB 23 Танки KB и Т-70 оборудованы сиренами-свистками для проведения психических атак Т-70 5 150-я танковая бригада (на 13.01.1943 года) Т-34 29 2 танка Т-34 оборудованы противоминными тралами Т-70 10 Т-60 4 86-я танковая бригада (на 13.01.1943 года) KB 6 — Т-34 12 26-й и 34-й отдельные дивизионы бронепоездов В каждом дивизионе было по 2 бронепоезда 18-й отдельный стрелковый корпус 96-я танковая бригада (на 14.01.1943 года) Т-34 15 На танках бригады было нанесено наименование: «Челябинский комсомолец» Т-60 6 БА-10 4 192-я танковая бригада (на 14.01.1943 года) M3 средний 34 Состояла из 416-го и 417-го танковых батальонов M3 легкий 16 262-й танковый полк на 12.01.1943 года) KB-1С 21 —

* Без учета бронетанковых соединений 3-й танковой армии, а также частей, оперативно ей подчиненных на время операций (173-й и 201-й, а также, возможно, 179-й отдельной танковой бригады).

Решающую роль в проведении Острогожско-Россошанской наступательной операции отводилась 3-й танковой армии генерала П. С. Рыбалко. Она состояла из 12-го (30, 97, 106 тбр; 13-я мотострелковая бригада, 31-я инженерно-минная рота, 6-й разведбатальон, 88-я и 93-я подвижные рембазы) и 15-го (88, 113, 195 тбр; 52-я мотострелковая бригада, 5-й разведбатальон, 71-я и 96-я подвижные рембазы) танковых корпусов и 39-го разведывательного бронебатальона. Перед наступлением дополнительно в состав армии были включены 7-й кавалерийский корпус с 201-й танковой бригадой, 180-я и 184-я стрелковые дивизии, 173-я отдельная танковая бригада, 8-я артиллерийская дивизия, 15-я и 16-я гвардейские минометные бригады, 97-й гвардейский минометный полк, 46-й и 47-й инженерные батальоны резерва Ставки ВГК.

По штату в тяжелой танковой бригаде танковой армии насчитывалось 24 тяжелых танка KB и 27 легких танков Т-60/Т-70 (на 13 января 1943 года в 3-й танковой армии была только одна 97-я тяжелая танковая бригада 12-го танкового корпуса. — Примеч. авт.), а в остальных — по 20 средних танков Т-34 и 26 легких танков Т-70/Т-60. В 201-й танковой бригаде на 12 января 1943 года числилось 49 танков английского производства: 6 MK II «Матильда» и 43 MK III «Валентайн». В 173-й танковой бригаде на 15 января 1943 года было 5 KB, 21 Т-34 и 20 Т-70/Т-60[14].

Армия имела задачу, наступая в 30-километровой полосе (от Пасеково до Ясиноватой), ударом главных сил из района северо-западнее Кантемировки прорвать на 10-километровом участке оборону 24-го танкового корпуса противника и развивать наступление в северо-западном направлении. К исходу четвертого дня наступления армия должна была танковыми корпусами выйти на рубеж Каменка, Алексеевка, где соединиться с войсками 40-й армии и 18-го стрелкового корпуса, наступающих с северо-востока, окружить и уничтожить острогожско-россошанскую группировку противника, а 7-м кавалерийским корпусом развить успех в западном направлении, овладеть Валуйками и Уразово и перерезать железную дорогу Касторная — Купянск. Глубина задачи армии составляла 150 км, среднесуточный темп наступления танковых корпусов — 40 км, а стрелковых дивизий — 20 км.

Для поддержки боевых действий армии выделялись 227-я штурмовая и 205-я истребительная авиационные дивизии, 646-й и 715-й ночные авиационные полки (У-2) 2-й воздушной армии.

В течение 5 января командарм генерал П. С. Рыбалко с командирами танковых корпусов, стрелковых дивизий, начальниками родов войск и офицерами штаба армии производил рекогносцировку местности. Командарм решил прорвать оборону противника тремя стрелковыми дивизиями и стрелковой бригадой, усиленными танками непосредственной поддержки пехоты и артиллерией, а танковые корпуса и кавалерийский корпус использовать для развития успеха. Учитывая, что в полосе наступления армии оборона противника была недостаточно развитой и ее глубина не превышала 4 км, танковые корпуса планировалось ввести в сражение после продвижения стрелковых дивизий на глубину до 3 км.