为了有效地消灭着陆机场上和空中的德军运输机，苏军沿合围圈建立了报知和引导无线电台网，并由地面部队中的航空兵代表使用无线电设备进行报知和引导。这个系统在与德军运输航空兵的斗争中起了重大作用。12月11日晨，歼击航空兵第235师师长波德戈尔内上校带领18架歼击机，根据无线电引导站的信号起飞了。在地面电台的引导下，他们在大切普尔尼克地域内向16架敌运输机发起突然攻击，这些敌机载着物资正飞向斯大林格勒，并有4架m-109战斗机掩护。苏歼击机一举击落敌9架运输机，其中5架在空中烧毁，其余的迫降在野外，8名飞行员被俘。剩下7架敌机企图回逃，但被苏歼击机追上去又消灭了6架，只有1架敌机越过战线逃掉了。
德军大部分出击机场都远离合围地域250到350公里，因此，战斗机为轰炸机和运输机护航已无可能。于是，德军就改在夜间或白天复杂气象条件下飞行。部分敌机乘合围地域以南既无绵密正面又无苏军机场，从该地域南面窜到伏尔加河东岸，尔后再北转，从东面进入斯大林格勒地区。在这种情况下，苏军不得不对敌被围集团组织环形封锁。
封锁区划分为4个空域：1号空域为合围对外正面以外的地区，主要任务是消灭起飞机场上的敌机。在该空域作战的有空军第8、第16和第17集团军以及远程航空兵的部队。他们曾先后对德军莫罗佐夫斯克、塔秦斯卡亚、萨利斯克、新切尔卡斯克和罗斯托夫等机场进行了猛烈袭击。最典型的一次是1月9日对萨利斯克机场的成功突击。这次突击是巴赫金大尉带领7架伊尔-2飞机在1个歼击机大队护送下实施的。根据空中侦察的情报得知，在萨利斯克机场上集结有300多架敌运输机和作战飞机。伊尔-2飞机突然穿云而出，对机场进行了果断的和极其巧妙的第1次攻击，紧接着又先后5次进入目标，用炸弹、火箭弹和枪炮火力击毁击伤72架敌运输机，空中还击落德战斗机3架，自己仅损失飞机4架。
2号空域位于合围的对内对外正面之间，这个区域是环形的，它分为5个扇区，每个扇区由1个航空兵师负责。在该空域内，歼击机从“机场待战”和“空中待战”状态出动，截击和消灭德机。
3号空域围绕并紧靠着整个合围地域。在该空域内由高射炮兵消灭德机。为此，在这个区域内集中了各方面军和斯大林格勒军级防空地域的近400门高射炮和250挺高射机枪。
合围地域本身是第4号空域。在这里，空中和地面的德军飞机由航空兵、高射炮兵和野战炮兵负责歼灭。德军的机场白天由歼击机封锁，夜晚由波-2轻型轰炸机封锁。当机场夜航灯打开时，空中值班的波-2飞机立即对该机场投弹。
