德军在莫斯科会战失败后，被迫放弃了全面进攻计划，决定于1942年夏季集重兵于苏德战线南翼，向高加索和斯大林格勒同时实施重点进攻，企图攫取石油、粮食等重要经济资源，切断伏尔加河水运干线，进而北取莫斯科，南出波斯湾。
斯大林格勒位于伏尔加河下游，是苏联欧洲部分东南部的政治、经济、文化中心、铁路和水运交通枢纽，也是重要的军事工业基地和战略要地。
苏军统帅部鉴于南方战线的严重局面和斯大林格勒的战略地位，认为坚守斯大林格勒对于整个苏德战场有着决定性的意义。守住斯大林格勒不仅可以改善南方的战役态势，保持苏联中部与南部的联系，而且能够打破和阻止希特勒向北进攻莫斯科的企图，因而决心在该地区组织坚固防御，阻止德军的进攻。
就空中作战而言，苏军在莫斯科会战胜利后，及时总结了空战的经验教训，并针对苏军航空兵从总体上仍处于劣势的情况，对航空兵的作战使用及任务作了适当调整。苏军统帅部在1942年6月29日的命令中指出：
方面军航空兵的首要任务是夺取制空权，为我方创造压倒敌人的优势，迫使敌航空兵，尤其是轰炸机离开战场；第二项任务是集中强击航空兵和轰炸航空兵的全部力量，用于攻击敌坦克和摩托化纵队，消灭敌有生力量，以此支援我军部队；第三项任务是，歼击航空兵不仅要掩护我部队，而且在可能的条件下对敌有生力量实施打击。
由于苏军与德军在斯大林格勒会战中展开了殊死搏斗，斯大林格勒附近的空中作战也因此特别激烈。德军在这里集结了战斗力最强的第4航空队，它拥有1200架飞机和经验丰富的飞行员。苏军在斯大林格勒方向的空中力量主要是空军第8集团军，该集团军到会战开始共有454架飞机，其中包括74架夜航轰炸机。此外，这里还有远程航空兵的200架轰炸机及国土防空军的60架歼击机。苏军航空兵集群在该方向上总共拥有714架飞机，在数量上显然处于不小的劣势，而且其中有近200架是过时的旧式飞机。可见，会战初平空中斗争形势对苏军极为不利。
两河之间的空中肉搏
1942年7月，天气酷热而干燥，斯大林格勒仍处于和平的生活中，企业和机关都在工作，市内所有的电影院都开放，儿童在公园和街心花园里玩耍，扩音器里播送着音乐，并隔一定时间播送一次前线战报。然而，斯大林格勒的居民没有一个人不认为可怕的威胁已经笼罩着城市，而且不久就将与法西斯德军在这里展开激烈的交战。
苏军于7月12日组建了斯大林格勒方面军，由铁木辛哥元帅任司令员，下辖第21、28、38、57、62、63、64等7个诸兵种合成集团军和空军第8集团军。德军在斯大林格勒方向作战的是b集团军群，共有71个师，担任直接进攻的部队是保卢斯指挥的第6集团军。第4航空队负责空中支援。
