В состав 56-й Отдельной армии были переданы также 7-й и 8-й отдельные дивизионы бронепоездов. Бронепоезда представляли собой грозный вид вооруженных сил в войнах конца XIX — первой половины XX в. В России бронепоезда особенно активно использовались в годы Гражданской войны в условиях отсутствия постоянных линий фронтов и превращения железнодорожных магистралей в главные линии противостояния. В межвоенный период они продолжали оставаться на вооружении, и к началу Великой Отечественной войны в РККА действовало 53 бронепоезда (из них 34 легких), не считая бронедрезин и бронеавтомобилей, приспособленных для движения по железной дороге. Кроме того, свои бронепоезда имели войска НКВД.

7-й отдельный дивизион был сформирован в 1925 г. на станции Навтлуг — пригороде Тбилиси. С началом Великой Отечественной войны базировался на станции Самтредиа Закавказской железной дороги и патрулировал Черноморское побережье. Затем 7-й дивизион (командир — подполковник В.П. Жмакин) был переброшен на Южный фронт и 16 октября прибыл в Ростов-на-Дону. На станции Бессергеновка он поддержал своим огнем части 31-й стрелковой дивизии. В ходе этих боев 27-й отдельный бронепоезд погиб, уничтожив 16 немецких танков. 22-й отдельный тяжелый и 29-й отдельный легкий бронепоезда отошли в район станции Синявская.

8-й отдельный дивизион бронепоездов был сформирован в Полоцке в 1932 г. Участвовал в советско-финской войне, по окончании которой базировался в Туапсе (командир — подполковник И.А. Суханов). 9 сентября дивизион в составе одного легкого бронепоезда № 45 был переброшен на Южный фронт в район станций Марцево—Кошкино под Таганрогом. Здесь в его состав вошли бронепоезда № 14 (сформирован в СКВО) и № 59 (передан из войск НКВД). 14 октября погиб бронепоезд № 14, а 22 октября — бронепоезда № 14 и № 59. Личный состав направлен на станцию Тихорецкая, где формировался новый дивизион под командованием капитана Миронова.

В ноябре в личный состав 7-го дивизиона были также включены уже без материальной части 14-й и 45-й отдельные легкие бронепоезда 8-го отдельного дивизиона бронепоездов, прикрывавшие в октябре 1941 г. отход советских войск на участке между станциями Марцево и Бессергеновка под Таганрогом. Вместо них в 8-м дивизионе был сформирован бронепоезд «Тихорецкий рабочий». В ходе ноябрьских боев он также получил значительные повреждения, встал в Тихорецке на ремонт и был передан в состав 7-го дивизиона, став впоследствии его 2-м отдельным бронепоездом. 8 декабря в состав 7-го дивизиона вошел 21-й отдельный тяжелый бронепоезд 8-го отдельного дивизиона бронепоездов, имевший на вооружении четыре 107-мм орудия. Впоследствии его переименовали в 1-й бронепоезд 7-го отдельного дивизиона бронепоездов.

В условиях широкого использования авиации и подвижных бронетанковых соединений бронепоезда стали чрезвычайно уязвимы. К тому же их передвижения полностью зависели от наличия железнодорожных путей, вывод из строя которых превращал бронепоезда в огромные и неподвижные мишени. Однако достоинствами бронепоездов оставалась его огневая мощь и подвижность, позволявшие быстро перемещаться и наносить массированный прицельный артиллерийский удар по скоплениям живой силы и техники противника, а броня защищала от стрелкового, пулеметного и легкого артиллерийского огня.

После настоящего танкового погрома начала войны советское командование отказалось от крупных механизированных соединений в виде корпусов или дивизий. С августа 1941 г. главным видом бронетанковых соединений в РККА стали танковые бригады, сформированные, как правило, из прежних танковых дивизий или полков. Согласно штатному расписанию от 23 августа 1941 г., они должны были включать один танковый и один моторизованный стрелковый полк, противотанковый и зенитный дивизионы, роты управления, разведки, ремонта, автотранспортный и санитарный взвод. 1 сентября в Сталинграде на основе 6-й танковой дивизии была сформирована 6-я танковая бригада под командованием полковника Василия Михайловича Алексеева. В бригаду вошли: 12-й танковый полк из трех батальонов общей численностью в 106 танков (6 тяжелых КВ-1, 10 средних Т-34, 82 легких Т-26, 8 огнеметных ОТ-26), а также И бронемашин; стрелково-пулеметный батальон, вооруженный крупнокалиберными пулеметами; артиллерийский дивизион (12 76-мм орудий) и другие подразделения. 23 октября она прибыла на фронт и вошла в состав 56-й Отдельной армии.

Военно-воздушные силы армии формировались за счет ВВС СКВО и Закавказского военного округа (Зак-ВО). Их возможности по прикрытию с воздуха частей действующей армии и Ростова-на-Дону как важнейшего промышленного центра и транспортного узла, связывавшего центр страны с Кавказом, были крайне ограниченны.

В октябре 1941 г. в состав ВВС 56-й армии вошла 73-я смешанная авиационная дивизия под командованием подполковника Геннадия Ивановича Белицкого в составе 271-го истребительного авиационного полка (17 ЛаГГ-3 и 2 И-16) и 590-го истребительного авиационного полка (9 И-15, 3 И-16, 1 И-153), базировавшихся в Нахичевани, а также 277-го скоростного бомбардировочного полка (8 СБ) в Сальске. Кроме нее, в армию вошли полк Зерноградской школы (9 И-16, 9 И-15), располагавшийся в Ростове-на-Дону, 248-й истребительный авиационный полк (3 И-16, 10 ЛаГГ-3) — в Ростове-на-Дону и Кулешовке, 366-й скоростной бомбардировочный полк (18 СБ) — в Тихорецке, 41-й скоростной бомбардировочный полк (19 СБ) — в Кропоткине и 9-я отдельная авиационная эскадрилья (13 Р-5) в Ростове-на-Дону. Всего насчитывалось 124 боевых самолета, при этом И-16, И-153 и ЛаГГ-3 использовались как истребители, И-15 — как легкие штурмовики, СБ — как бомбардировщики и дальние разведчики, а Р-5 — как ночные бомбардировщики.

Противник имел перед фронтом армии до 20—25 истребителей Me-109 и 10—15 бомбардировщиков, преимущественно Ю-88, которые базировались в городах Мариуполе и Буденовке (в настоящее время — Ново-азовск) Донецкой области на побережье Таганрогского залива{34}. Таким образом, ВВС 56-й армии имели практически трехкратное численное превосходство над противником, однако значительная часть советских самолетов принадлежала к устаревшим типам. В 1935 г. И-15 бис на международной выставке был официально признан лучшим истребителем в мире, но с тех пор прошло шесть лет, и появились новые типы самолетов. Произведенные во второй половине 1930-х гг. И-15 бис и И-16 («ишачок») значительно уступали в скорости и высоте новым немецким истребителям, особенно Ме-109, хоть и превосходили их в маневренности. В техническом отношении только ЛаГГ-3 не уступал Me-109. Но вследствие огромного количества Недоработок и невысоких боевых качеств советские летчики прозвали его «летающим бревном». Одному из конструкторов, В.П. Горбунову, прибывшему на Ростовский аэродром, летчики-фронтовики прямо заявили: «Не будем летать на этой "деревяшке", лучше дайте нам "ишаков"». Успокаивая их, тот говорил, что конструкторское бюро С.А. Лавочкина уже начало работы по модификации самолета с целью улучшения его летно-тактических качеств. Но и появление в конце 1941 г. облегченного варианта ЛаГГ-3 не дало должного эффекта{35}.