总计起来，红军草原、沃罗涅日方面军为这次战役投入了98万兵力和2439辆坦克和自行火炮，并得到1300架飞机的支援。对峙德军包括第4装甲集团军、“肯普夫”战役集群、第2集团军第7军（8月底由第4装甲集团军指挥）。
其中，沃罗涅日方面军当面主要为德第4装甲集团军和第7军。其中第7军部署在苏梅地区，掩护德军中央集团军群和南方集团军群的接合部，应对红军第38集团军（6万兵力）。虽然这里并非苏军主攻方向，但从7月26日开始，红军第38集团军却制造了一系列集中重兵集团的假象，包括布置450个坦克模型，并用8辆真坦克来回跑动，希望以此迷惑德军的判断。
德第4装甲集团军主要掩护苏梅以东和别尔哥罗德之间的战线，当面为红军沃罗涅日方面军主力：第40、27集团军，第5、6近卫集团军，第1坦克集团军，第5近卫坦克集团军，总计394000人的庞大红军集团，并得到1800多辆坦克自行火炮的支援。
而德第4装甲集团军由于兵力被大量抽调到东线中部和更南部战线以及意大利，实力已大大削弱。总兵力在7月20日下降为13万余人，仅相当于当面红军兵力的1/3，编成为第48装甲军和第52军。8月初前，该集团军兵力又进行了一番调整，大致维持在12万人。其主力第52军8月1日序列包括：第6、11、19装甲师，第57、167、255、332步兵师。
“希特勒”师和第2党卫装甲军部在7月26日前往意大利，但包括坦克在内的重型装备基本都留给“帝国”师、“骷髅”师。前者获得9辆“虎”，39辆Ⅳ号坦克，4辆Ⅲ号坦克；后者获得8辆“虎”以及另外一些装备。两个师“虎”总数达到了42辆。
“帝国”师、“骷髅”师和第2党卫装甲军直属部队，还有第3装甲师，被调往东线德军第6集团军。
“大日耳曼”师调往中央集团军群。该师在8月中旬将“虎”式坦克连扩充为一个营（“大日耳曼”师第3坦克营）。
第167步兵师计划调往“肯普夫”战役集群，但在8月初，该师依然隶属于第4装甲集团军第52军。(www.xing528.com)
7月20日第4装甲集团军兵力（不含预定调走的兵力）
草原方面军当面为德军“肯普夫”战役集群左翼第11军（也就是“劳斯”军）。该军主要防守别尔哥罗德地区。8月初兵力包括第168、106、198、320步兵师。战役集群右翼的第42军负责掩护哈尔科夫方向，主要对付红军第57集团军。原属“肯普夫”战役集群的第3装甲军被调往第6集团军，但在战役开始前后，又回到了战役集群编成内，并被用来指挥增援部队。
综上所述，德军在进攻苏军面前一共展开了5个军：第2集团军第7军；第4装甲集团军第48装甲军、第52军；“肯普夫”战役集群第11军、第42军。总计18个师，陆军兵力约31万人。
装备方面，7月31日，整个南方集团军群只有可用坦克472辆。而在“鲁勉采夫”行动红军当面，德军4个装甲师约320辆战车。强击火炮部队另有110辆强击火炮（可用约70辆）。连同其他分队，总计约500～600辆坦克强击火炮。但可用的只有250辆左右。
经过长期经营，德军这一线的防御工事比较坚固。他们在俄国17世纪构筑的一系列堡垒、土堤、工事基础上，建立了防御阵地。纵深约90公里，包括7个防御地区，2道围绕哈尔科夫的防线。其战术防御地幅纵深15～18公里，包括2个防御地带。草原方面军当面的德军阵地防御尤其严密。后来在反攻中，该方面军就挖出了233000个地雷，1700个应用地雷和诡雷。
但不论德军阵地如何坚固，以只有相当于红军三分之一不到的兵力来防守别尔哥罗德—哈尔科夫，无论如何都是不够的。此时，曼施坦因的主要精力也被牵制在顿巴斯和米乌斯河方向，用以应付红军西南、南方方面军的进攻，最初并没有注意到库尔斯克南部红军的进攻准备。直到8月2日，他才向德国陆军总部报告，称红军可能在别尔哥罗德和哈尔科夫地区发动进攻，并请求装甲兵力支援。但这个判断为时已晚。红军在第二天就展开了进攻！
轰鸣的苏联炮群
8月3日，别尔哥罗德—哈尔科夫方向德军兵力（不含空军部队）
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