В целях удобства управления войсками Юго-Западного фронта, участвовавшего в двух операциях, было принято решение разделить 1‐ю гвардейскую армию на две части. Соединения, планируемые для участия в операции «Сатурн», оставить в составе этой армии, назначив командующим этой армией генерал-лейтенанта В.И. Кузнецова, а из остальных соединений, действовавших на рубеже рек Дон, Кривая и Чир до Чернышевской, создать новую, 3‐ю гвардейскую армию во главе с генерал-лейтенантом Д.Д. Лелюшенко.
Гитлеровское командование также испытывало острую потребность в резервах, чтобы с их помощью выправить катастрофическое положение своих войск на сталинградском и кавказском направлениях. Чтобы не допустить переброску резервов из группы армий «Центр», Ставка приняла решение одновременно с проведением контрнаступления в районе Сталинграда организовать наступление войск Калининского и Западного фронтов против немецко-фашистских войск, занимавших ржевско-вяземский выступ. К 8 декабря подготовка наступления была закончена. Начавшаяся операция не достигла своей главной цели – ликвидации ржевского выступа, но активные действия советских войск не позволили германскому командованию перебросить значительные подкрепления с этого участка в район Сталинграда. Более того, чтобы сохранить за собой ржевско-вяземский выступ, оно было вынуждено перебросить в этот район четыре танковых и одну моторизованную дивизии.
Для германского командования разгром в районе Сталинграда грозил разрастись в катастрофу большого стратегического масштаба. Поэтому оно для стабилизации фронта обороны своих войск на сталинградском направлении, деблокады своей окруженной под Сталинградом группировки и вывода с Кавказа группы армий «А» и восстановления, таким образом, сплошного фронта, решило сосредоточить свежие силы в районах Тормосин и Котельниково и, в первую очередь, ударами в направлении на Сталинград прорвать кольцо окружения вокруг 6‐й и части сил 4‐й танковой армий. Для решения этих задач создавалась группа армий «Дон», в которую включались все войска, действовавшие к югу от среднего течения Дона до астраханских степей, а также группировка, окруженная под Сталинградом. Командующим был назначен генерал-фельдмаршал Э. Манштейн.
Главную ударную силу в составе группы армий «Дон» в районе Котельниково составляла армейская группа «Гот», которая включала 4‐ю танковую армию (командующий генерал-полковник Гот). В группу армий входили также остатки немецких войск, отброшенные на нижнее течение реки Чир (к югу от Суровикино) и на Дон между Нижне-Чирской и Верхне-Курмоярской, а также разбитая южнее Сталинграда и отброшенная в район Котельниково 4‐я румынская армия в составе четырех пехотных и двух кавалерийских дивизий.
Северо-западнее армейской группы «Гот» по реке Чир до района южнее Чернышевский оборонялись сводные группы, образованные из остатков немецко-фашистских частей силою до двух пехотных дивизий, объединенные управлением 3‐й румынской армии. Севернее их до Вешенской оборонялась оперативная группа «Холлидт», прибывшая из полосы 8‐й итальянской армии.
Командование группы армий «Дон» планировало нанести два удара. Главный удар силами армейской группы «Гот» из района Котельниково на Сталинград и второй удар частью сил группы «Холлидт» с плацдармов на реках Дон и Чир в районе Рычковский также на Сталинград.
Создание ударной группировки противника в районе реки Нижний Чир и на плацдарме в районе Рычковский было сорвано действиями создаваемой 5‐й ударной армии (командующий генерал-лейтенант М.М. Попов). Эта армия формировалась в начале декабря в основном из частей 10‐й резервной армии. Затем ей была передана часть сил 5‐й танковой армии Юго-Западного фронта и некоторые соединения Сталинградского фронта. Она стала иметь в своем составе 4‐ю гвардейскую, 258, 300, 315, 87‐ю стрелковые дивизии и 3‐й гвардейский кавалерийский корпус.