担任主要作战任务的是罗科索夫斯基指挥的中央方面军和瓦杜丁指挥的沃罗涅什方面军，两军共有133.6万人，1.9万门火炮和迫击炮，3400辆坦克和自行火炮，约2200架飞机。另外，科涅夫指挥的草原方面军布置在库尔斯克突出部的后方，作为战略预备队。
在前沿阵地，苏军精心地设计他们的防御，构筑了数道防线，防御纵深超过160千米，整个防御体系由大量互相紧密配合的战壕、铁丝网、反坦克火力点和反坦克沟壕以及雷区组成，在德军最可能的进攻方向上，聚集了大量的兵力和火力。
德军坦克穿过开阔地带向库尔斯克进发。
为夺取整个战线的制空权，根据苏军最高统帅部的命令，苏联空军在5、6两个月主动出击，炸毁敌军机场，使其遭受重大损失。
除此之外，最高统帅部下属的游击运动中央司令部，命令敌后游击队开展积极活动，破坏敌人的交通，使其后勤供应陷于瘫痪。
苏军在党的政治思想工作上也下了很大工夫。苏共中央的许多负责人都参加了苏军总政治部的宣传鼓动工作。他们用反法西斯战争的正义性和崇高的爱国主义精神鼓舞广大指战员的斗志和必胜的信心。