從11月24日期，天氣開始好轉，蘇軍航空兵平均每天出動800架次，掩護已發起進攻的快速兵團，消滅敵軍地麵部隊和技術兵器，進行空中偵察，突擊敵機場以及為第62集團軍的部隊運送物資。
由於德軍航空兵在蘇軍神速推進麵前被迫轉移到後方機場，加之所受損失嚴重，從11月19日至30日，平均每晝夜隻出動飛機115架次。而蘇軍航空兵僅在11月24日至30日就出動飛機約6000架次，對將德軍主要集團封閉在"大鍋"中起了巨大作用。
粉碎希特勒解圍企圖
希特勒為了解救被圍德軍，於11月25日授命曼施坦因組建頓河集團軍群。該集群包括頓河中遊至阿斯特拉罕以南的全部德軍，並從西歐、非洲以及蘇德戰場其他地段抽調了4個坦克師、6個步兵師，在科捷爾尼科沃和托爾莫辛地域建立了兩個突出集團，企圖從西南方向突破合圍的對外正麵。
蘇軍統帥部決心先殲滅德軍支援部隊，命令史達林格勒方麵軍殲滅科捷爾尼科沃集團，西南方麵軍殲滅托爾莫辛集團，頓河方麵軍繼續壓縮被圍德軍。
12月12日，德軍一支強大的坦克集團從科捷爾尼科沃地區發起進攻，19日即推進到梅什科瓦河，離合圍地域隻有40多公裏，在該地段遇到史達林格勒方麵軍部隊的頑強抵抗。這時，被圍德軍集團的行動也活躍起來，在卡爾波夫卡地區集中了大量坦克和步兵，企圖發動進攻與增援的坦克集團相會合。此時，蘇軍空軍第8和第16集團軍的航空兵對被圍德軍實施接連不斷的突擊，以粉碎敵突破合圍正麵的企圖。12月18日晨，在阿克薩伊河地區戰鬥最緊張的時刻，空軍第16集團軍出動100多架飛機對集結在卡爾波夫卡地區的德軍實施了猛烈突擊。德軍損失慘重，不得不放棄繼續突圍會合的計劃。
空軍第8集團軍航空兵在粉碎科捷爾尼科沃集團時還積極地支援了地麵部隊。在敵人進攻的頭幾天，蘇軍飛行員在從科捷爾尼科沃地域到梅什科瓦河一線的激烈防禦戰鬥中有力地援助了陸軍，打得德軍坦克集團一蹶不振。從12月20日至23日，空軍第8集團軍為了殲滅敵坦克和步兵出動飛機758架次，然後又積極支援了陸軍的進攻作戰。到12月24日，德軍科捷爾尼科沃集團被迫轉入防禦，繼而開始撤退。當史達林格勒方麵軍的部隊開始向南推進時，空軍第8集團軍則集中主要兵力對付退卻之敵，從12月24日至29日共出動飛機1358架次。在此期間，空軍第8集團軍的部分兵力和空軍第16集團軍以及遠程航空兵對被圍集團還進行了有效的突擊，這在很大程度上協助了地麵部隊粉碎德軍突破合圍對內正麵的企圖。
西南方麵軍部隊於12月16日轉入進攻。為了支援地麵部隊，從空軍第2和第17集團軍抽調了455架飛機。德軍在這個地區也有近450架飛機。由於天氣惡劣，在戰役的頭幾個小時，航空兵未能參加支援，地麵部隊作戰在德軍的抵抗下進展緩慢。中午天氣轉好，第2和第17集團軍立即出動飛機200多架次，到進攻地帶支援作戰，轟炸和突擊了德軍抵抗樞紐部和集結的部隊。戰役的頭幾天，蘇聯空軍還對塔欽斯卡亞、英羅佐夫斯基、斯塔羅別爾斯克和伏羅希洛夫格勒的德軍機場實施了突擊，擊毀敵機65架。就在這時，蘇軍又調來新建混成航空兵第3軍編入空軍第17集團軍，航空兵力量對比蘇軍占了優勢。蘇軍地麵部隊的推進也加快了。到12月18日，步兵兵團與坦克軍和機械化軍配合作戰，在航空兵的支援下全部突破了德軍托爾莫辛集團的戰術防禦地域，並開始追擊德軍。近衛第3集團軍司令員列柳申科將軍高度評價了空軍第17集團軍的行動，他說："1942年12月16日至18日，空軍第17集團軍的飛行員們打得非常出色。"
航空兵卓有成效的支援保證了地麵部隊擴大戰果，到12月21日，西南方麵軍即切斷了義大利第8集團軍主力部隊的一切退路。坦克第24軍所取得的戰果最為顯著，該軍5天前進了240公裏，於12月24日以迅猛的衝擊一舉攻占塔欽斯卡亞機場，擊毀和繳獲350架敵機。軍長巴丹諾夫將軍由於這一英勇行動在蘇軍中第1個榮膺二級蘇沃羅夫勳章。
從1942年12月16日至31日，蘇聯空軍第2和第17集團軍共出動飛機4177架次，其中80％以上直接用於支援地麵部隊。西南方麵軍在航空兵的協助下，15天內挺進了100至200公裏，殲滅德軍及其僕從國部隊6萬餘人，打垮了敵托爾莫辛集團。從此，希特勒解救被圍德軍的企圖被徹底粉碎。
被出賣了的集團軍
在1942年12月的各次戰鬥中，德軍被圍集團有約8萬人被蘇軍消滅，被圍人數已由33萬減為25萬。
早在11月22日合圍圈將要封閉時，德第6集團軍司令保盧斯和第8航空軍司令菲比希就曾給希特勒去電建議：如空中補給行不通的話，可以利用突圍挽救集團軍。然而希特勒堅持一旦占領的土地就不準再丟失的原則。這位元首已經失去了理智，他將負責空軍的戈林元帥找來，說："空軍如果不去救援的話，第6集團軍的末日恐怕就要到了。"戈林怕自己成為替罪羊，隻好向他保證，德國空軍能夠支援第6集團軍。因此，希特勒給予保盧斯請求突圍的答覆是"不行！"他命令第6集團軍麵對史達林格勒就地構築環形築壘陣地進行死守，等待1943年發動的進攻來解救他們。命令的結尾一句話是："第6集團軍補給由空運解決。"德軍當時缺少運輸機，11、12月份頓河地區的天氣又十分惡劣，希特勒卻不顧前線司令官們的一致反對，要用空運解決25萬人的軍需，這顯然是無稽之談。難怪第4航空隊司令裏希特霍芬上將聽說後大喊："這樣做簡直是發瘋！"連後來奮力為被圍集團空運的德軍飛行員們也稱保盧斯的部隊是"被出賣了的"第6集團軍。
由於德軍航空兵在蘇軍神速推進麵前被迫轉移到後方機場，加之所受損失嚴重，從11月19日至30日，平均每晝夜隻出動飛機115架次。而蘇軍航空兵僅在11月24日至30日就出動飛機約6000架次，對將德軍主要集團封閉在"大鍋"中起了巨大作用。
粉碎希特勒解圍企圖
希特勒為了解救被圍德軍，於11月25日授命曼施坦因組建頓河集團軍群。該集群包括頓河中遊至阿斯特拉罕以南的全部德軍，並從西歐、非洲以及蘇德戰場其他地段抽調了4個坦克師、6個步兵師，在科捷爾尼科沃和托爾莫辛地域建立了兩個突出集團，企圖從西南方向突破合圍的對外正麵。
蘇軍統帥部決心先殲滅德軍支援部隊，命令史達林格勒方麵軍殲滅科捷爾尼科沃集團，西南方麵軍殲滅托爾莫辛集團，頓河方麵軍繼續壓縮被圍德軍。
12月12日，德軍一支強大的坦克集團從科捷爾尼科沃地區發起進攻，19日即推進到梅什科瓦河，離合圍地域隻有40多公裏，在該地段遇到史達林格勒方麵軍部隊的頑強抵抗。這時，被圍德軍集團的行動也活躍起來，在卡爾波夫卡地區集中了大量坦克和步兵，企圖發動進攻與增援的坦克集團相會合。此時，蘇軍空軍第8和第16集團軍的航空兵對被圍德軍實施接連不斷的突擊，以粉碎敵突破合圍正麵的企圖。12月18日晨，在阿克薩伊河地區戰鬥最緊張的時刻，空軍第16集團軍出動100多架飛機對集結在卡爾波夫卡地區的德軍實施了猛烈突擊。德軍損失慘重，不得不放棄繼續突圍會合的計劃。
空軍第8集團軍航空兵在粉碎科捷爾尼科沃集團時還積極地支援了地麵部隊。在敵人進攻的頭幾天，蘇軍飛行員在從科捷爾尼科沃地域到梅什科瓦河一線的激烈防禦戰鬥中有力地援助了陸軍，打得德軍坦克集團一蹶不振。從12月20日至23日，空軍第8集團軍為了殲滅敵坦克和步兵出動飛機758架次，然後又積極支援了陸軍的進攻作戰。到12月24日，德軍科捷爾尼科沃集團被迫轉入防禦，繼而開始撤退。當史達林格勒方麵軍的部隊開始向南推進時，空軍第8集團軍則集中主要兵力對付退卻之敵，從12月24日至29日共出動飛機1358架次。在此期間，空軍第8集團軍的部分兵力和空軍第16集團軍以及遠程航空兵對被圍集團還進行了有效的突擊，這在很大程度上協助了地麵部隊粉碎德軍突破合圍對內正麵的企圖。
西南方麵軍部隊於12月16日轉入進攻。為了支援地麵部隊，從空軍第2和第17集團軍抽調了455架飛機。德軍在這個地區也有近450架飛機。由於天氣惡劣，在戰役的頭幾個小時，航空兵未能參加支援，地麵部隊作戰在德軍的抵抗下進展緩慢。中午天氣轉好，第2和第17集團軍立即出動飛機200多架次，到進攻地帶支援作戰，轟炸和突擊了德軍抵抗樞紐部和集結的部隊。戰役的頭幾天，蘇聯空軍還對塔欽斯卡亞、英羅佐夫斯基、斯塔羅別爾斯克和伏羅希洛夫格勒的德軍機場實施了突擊，擊毀敵機65架。就在這時，蘇軍又調來新建混成航空兵第3軍編入空軍第17集團軍，航空兵力量對比蘇軍占了優勢。蘇軍地麵部隊的推進也加快了。到12月18日，步兵兵團與坦克軍和機械化軍配合作戰，在航空兵的支援下全部突破了德軍托爾莫辛集團的戰術防禦地域，並開始追擊德軍。近衛第3集團軍司令員列柳申科將軍高度評價了空軍第17集團軍的行動，他說："1942年12月16日至18日，空軍第17集團軍的飛行員們打得非常出色。"
航空兵卓有成效的支援保證了地麵部隊擴大戰果，到12月21日，西南方麵軍即切斷了義大利第8集團軍主力部隊的一切退路。坦克第24軍所取得的戰果最為顯著，該軍5天前進了240公裏，於12月24日以迅猛的衝擊一舉攻占塔欽斯卡亞機場，擊毀和繳獲350架敵機。軍長巴丹諾夫將軍由於這一英勇行動在蘇軍中第1個榮膺二級蘇沃羅夫勳章。
從1942年12月16日至31日，蘇聯空軍第2和第17集團軍共出動飛機4177架次，其中80％以上直接用於支援地麵部隊。西南方麵軍在航空兵的協助下，15天內挺進了100至200公裏，殲滅德軍及其僕從國部隊6萬餘人，打垮了敵托爾莫辛集團。從此，希特勒解救被圍德軍的企圖被徹底粉碎。
被出賣了的集團軍
在1942年12月的各次戰鬥中，德軍被圍集團有約8萬人被蘇軍消滅，被圍人數已由33萬減為25萬。
早在11月22日合圍圈將要封閉時，德第6集團軍司令保盧斯和第8航空軍司令菲比希就曾給希特勒去電建議：如空中補給行不通的話，可以利用突圍挽救集團軍。然而希特勒堅持一旦占領的土地就不準再丟失的原則。這位元首已經失去了理智，他將負責空軍的戈林元帥找來，說："空軍如果不去救援的話，第6集團軍的末日恐怕就要到了。"戈林怕自己成為替罪羊，隻好向他保證，德國空軍能夠支援第6集團軍。因此，希特勒給予保盧斯請求突圍的答覆是"不行！"他命令第6集團軍麵對史達林格勒就地構築環形築壘陣地進行死守，等待1943年發動的進攻來解救他們。命令的結尾一句話是："第6集團軍補給由空運解決。"德軍當時缺少運輸機，11、12月份頓河地區的天氣又十分惡劣，希特勒卻不顧前線司令官們的一致反對，要用空運解決25萬人的軍需，這顯然是無稽之談。難怪第4航空隊司令裏希特霍芬上將聽說後大喊："這樣做簡直是發瘋！"連後來奮力為被圍集團空運的德軍飛行員們也稱保盧斯的部隊是"被出賣了的"第6集團軍。