德军攻打斯大林格勒市区的战斗从9月13日开始，到11月18日结束，历时两个月。

德军用在斯大林格勒方向上的兵力有50多个师，其中用来直接进攻市区的有13个师，共17万 人。他们拥有500辆坦克、1700门大炮和迫击炮。

苏军斯大林格勒方面军和东南方面军虽然合起来有120个师，但是人员编制严重缺额，许多 师只有编制人数的20%到25%，有的师仅有800人。实际上负责防守市区和西南一带的主力第6 2和64集团军总共只有9万人、1000门大炮和迫击炮、120辆坦克。在市区争夺战中，德军在 兵力和武器上是占优势的。

9月13日到15日的3天，对交战双方来说，都是十分艰难的日子。争夺市区的激战达到白热化 的程度，全市的街道和广场都变成了激烈的战场，有些重要据点被反复地争夺，第一火车站 的争夺战持续了一周之久，曾13次易手。

德军不顾一切，一步步向市中心逼近。似乎苏军有些支持不住了，兵力每时每刻在减少。但 是由于苏军在斯大林格勒人民群众的支援和配合下，战斗意志无比坚强，只要德军一向前推 进，就要受到顽强的阻击和付出沉重代价。在这场殊死的战斗中，值得一提的是苏军战士 为保卫祖国的每一寸土地，表现出视死如归、英勇顽强的英雄主义精神。苏军的顽强不屈使 德军精疲力竭，一筹莫展。战前，德军十分蔑视苏军在斯大林格勒的力量，当受到意想不到 的痛击之后，他们逐渐又感到恐惧和悲观起来。

然而，希特勒不顾士兵死活，一心要占领斯大林格勒。德军在每一条街、每一幢房屋、每一 堆废墟旁展开了残酷的争夺战，在狭窄的地段上连续冲击。就在这最艰巨的时刻，苏近卫第 13师渡过伏尔加河进入了斯大林格勒市区，该师立即对德军发起反冲击，夺回了一些重要据 点，缓解了苏军在战场上的危急形势。近卫第13师的突然出现，全然出敌意外，更增加了德 军的恐惧和悲观心理。

战斗处于胶着和相持状态。为了加强各自的力量，双方都抓紧时间调兵遣将。9月底和10 月初，苏军又有6个步兵师和1个坦克旅调到斯大林格勒市区。德军调来了20万人的补充部队 、90个炮兵营(1000多门大炮)和40个受过攻城训练的工兵营。就在双方各自调整力量，准 备决一死战时，朱可夫又飞回莫斯科与斯大林、华西列夫斯基更具体地讨论反攻计划。