根据[[最高统帅部大本营]]制定的1943年夏秋战略计划,红军将在西南方向实施战略进攻。由[[康·康·罗科索夫斯基]][[大将(苏联)|大将]]指挥的[[中央方面军]]、由[[尼·费·瓦图京]][[大将(苏联)|大将]]指挥的[[沃罗涅日方面军]]和由[[伊·斯·科涅夫]][[大将(苏联)|大将]]指挥的[[草原方面军]]应向[[第聂伯河]]中游地带发动攻势,由[[罗·雅·马利诺夫斯基]][[大将(苏联)|大将]]指挥的[[西南方面军]]、由[[费·伊·托尔布欣]][[上将(苏联)|上将]]指挥的[[南方面军]]则应向第聂伯河下游地带和[[克里木半岛]]发动攻势。红军总共集结了263.3万人的兵力,装备有51200余门火炮和迫击炮、2400余辆坦克和自行火炮、2850架军用飞机。与此同时,由[[瓦·丹·索科洛夫斯基]][[大将(苏联)|大将]]指挥的[[西方面军]]和由[[安·伊·叶廖缅科]][[大将(苏联)|大将]]指挥的[[加里宁方面军]]左翼部队应向[[斯摩棱斯克]]方向发动进攻,牵制这一带的德军无法南下支援。另外,[[亚速海区舰队]]应运送部队在[[亚速海]]北岸登陆,从南面配合主力部队的进攻,游击队则在德军后方展开广泛的游击作战,袭击德军交通线,并配合部队强渡第聂伯河。<ref name="苏联军事百科全书 253" />
[[德国国防军陆军总司令部|德军统帅部]]在[[库尔斯克战役]]失利后,企图通过巩固防御将红军阻挡在[[韦利日]]—[[多罗戈布日]]—[[布良斯克]]—[[苏梅]]—[[北顿涅茨河]]—[[米乌斯河]]一线,以保住第聂伯河东岸一些最重要的经济地区。同时,德军还在[[纳尔瓦河]]—[[维捷布斯克]]—[[奥尔沙]]—[[索日河]]—[[第聂伯河]]、[[莫洛奇纳亚河]]一线加速构筑“东方壁垒”的战略防御工事,而第聂伯河一段为其主要部分。<ref name="苏联军事百科全书 253" />
在战役前,德军在[[纳夫利亚]]到[[塔甘罗格]]正面上部署了由[[冯·克鲁格]][[纳粹德国元帅|元帅]]指挥的[[中央集团军群]],其[[第2集团军(纳粹德国)|第2集团军]]位于红军进攻部队的正面,以及由[[冯·曼斯坦因]][[纳粹德国元帅|元帅]]指挥的[[南方集团军群]],包括[[第4装甲集团军]]、[[第8集团军(纳粹德国)|第8集团军]]、[[第1装甲集团军]]、[[第6集团军(纳粹德国)|第6集团军]],总共有62个师(含14个坦克师和摩托化师)。德军总兵力为124万人,拥有12600门火炮和迫击炮、2100辆坦克和突击炮、2100架军用。总体而言,红军在兵力说比德军多1.1倍,炮兵多3倍,坦克和自行火炮多10%,飞机多40%。而红军在库尔斯克战役后期就做好了此次战役的准备,但相较于前几次战役,红军各部队必须突破德军在大河川上设立的坚固防御。<ref name="苏联军事百科全书 253" />