В Восточном секторе продолжались ожесточенные бои в районе южнее Булдынки. 1-му полку морской пехоты, понесшему накануне большие потери, с утра пришлось выдерживать атаки двух батальонов пехоты и нескольких кавалерийских эскадронов противника, которые при поддержке артиллерии, танков и бронетранспортеров наступали вдоль западного берега Большого Аджалыкского лимана в направлении Шицли. Враг упорно рвался к этому небольшому селению, расположенному в широкой балке, по которой можно было продвинуться к приморскому селу Чебанка. А в Чебанке находилась 412-я береговая батарея, силу ударов которой не раз довелось испытать врагу. На помощь 1-му полку были направлены два батальона 2-го полка морской пехоты, находившегося в армейском резерве. При поддержке артиллерийского огня 412-й береговой батареи и канонерской лодки «Красная Грузия» морские пехотинцы контратаковали вражеские подразделения и остановили их. Кавалерийский эскадрон противника, прорвавшийся к Шицли, был почти полностью уничтожен, 28 солдат взяты в плен. Но через несколько часов началось новое наступление. Вражескую пехоту и кавалерию поддерживала авиация, наносившая сильные удары по нашим войскам. Во второй половине дня неприятель снова захватил Шицли.

На этом же фланге, в районе села Беляры, на рассвете заняла огневые позиции батарея тяжелой артиллерии противника, которая отсюда могла вести разрушительный огонь по важным объектам обороны Одессы. Наша воздушная разведка своевременно обнаружила её расположение: координаты были переданы командиру 412-й береговой батареи капитану Н. В. Зиновьеву. Метким огнём нашей артиллерии вражеская батарея была уничтожена, не успев сделать ни одного выстрела.

Особо тревожное положение создалось в этот день в Южном секторе. С большим мужеством дрались чапаевцы, стремясь выбить неприятеля из Кагарлыка, на южную окраину которого он ворвался накануне. Целый день шли упорные бои. К вечеру противник, сосредоточив на этом участке крупные силы, овладел всем селом и продвинулся на три километра в юго-восточном направлении. Складывалась очень опасная ситуация: этот прорыв облегчал вражеским войскам возможность быстро продвигаться дальше на юг — в сторону Беляевки и на юго-восток в направлении Одессы. Здесь подступы к городу были укреплены недостаточно.

С целью ликвидации образовавшегося прорыва командование Приморской армии 16 августа отдало приказ с утра 17 августа провести контратаку. Для этого была создана ударная группа в составе 1-й кавалерийской дивизии и 90-го полка 95-й стрелковой дивизии, усиленная пятью танками. Она должна была сосредоточиться в районе хутора Дар Природы — село Зисарево и оттуда атаковать противника в направлении Кагарлык — Граденицы. Командование группой возлагалось на командира 95-й дивизии генерал-майора В. Ф. Воробьева.

25-я стрелковая дивизия получила задачу: удерживая занимаемый рубеж, контратаковать противника в направлении западной окраины Кагарлыка. В подкрепление ей были направлены из состава войск Восточного сектора танковый взвод, один дивизион 69-го артиллерийского полка и одна батарея 134-го гаубичного полка.

В Южный сектор был направлен и 136-й запасной стрелковый полк. Он получил приказ к 6 часам 17 августа занять и оборонять промежуточный рубеж на линии Карсталь — Фрейденталь, не допуская прорыва противника в направлении Вакаржаны — Дальник.

Необходимая для выполнения этих задач перегруппировка войск была проведена в течение ночи на 17 августа.

В ту же ночь принимались меры и для улучшения положения в Восточном секторе. На помощь 1-му полку морской пехоты были направлены батальон связи Тираспольского укрепленного района и караульный батальон.

Обком партии решил срочно провести 17 августа дополнительную партийную мобилизацию, направить в распоряжение Военного совета Приморской армии еще одну группу коммунистов для усиления Восточного сектора.

Командование Приморской армии отдало приказ переодеть всех морских пехотинцев в армейскую форму. Необходимость этого вызывалась тем, что краснофлотцы, ставшие бойцами на сухопутном фронте, как правило, не хотели расставаться с морской формой, шли в бой в синих фланелевках и черных брюках. Такая форма одежды служила хорошей мишенью для врага, это приводило к лишним жертвам. Пришлось прибегнуть к силе приказа. Первым переоделся в защитную армейскую форму полковник Я. И. Осипов, и все морские пехотинцы последовали его примеру. Однако многие просили оставить им на память о морской службе тельняшки и бескозырки. Их просьба была удовлетворена.

В Западном секторе 16 августа стояло относительное затишье. Здесь в предыдущие дни понесла очень большие потери 3-я пехотная дивизия неприятеля. Перед фронтом наших войск скопилось много трупов неприятельских солдат и офицеров, от которых шел невыносимый смрад. Командир 95-й стрелковой дивизии генерал-майор В. Ф. Воробьев приказал выставить ночью фанерный щит с надписью: «Командиру 3-й пехотной дивизии. Советское командование предлагает вам 16 августа с 12 до 16 часов убрать трупы и своих раненых солдат и офицеров. В это время наши войска не будут вести огонь». Четыре часа прошли на этом участке фронта без единого выстрела. Обе стороны молчали. Тихо было и в последующие часы. Однако противник не ответил на предложение нашего командования и не воспользовался им. Ночью наши санитары с помощью гашеной извести ликвидировали основные очаги зловония.

Противник продолжал массированные воздушные налёты на Одессу и её окрестности. 16 августа большая группа фашистских самолётов совершила налёт на станцию Одесса-Застава, где сосредоточилось свыше тысячи железнодорожных вагонов, во многих из которых были снаряды, патроны и другие боеприпасы. Два вражеских самолёта сбили наши зенитчики, однако остальные прорвались к эшелонам. От взрывов бомб вспыхнули вагоны. Пожар быстро распространялся. К горящим вагонам бросились бойцы противопожарного отряда МПВО во главе с Н. Н. Цвирко, железнодорожники и милицейская охрана. Вокруг рвались бомбы, свистели осколки, но люди продолжали вести борьбу за спасение ценного груза. Удалось отцепить и оттянуть в безопасное место 133 вагона с патронами, минами, снарядами и 160 вагонов с другими грузами. Затем были спасены еще 643 вагона.