1941年6月22日，纳粹德国及其轴心国盟军发动“巴巴罗萨计划”，撕毁了《苏德互不侵犯条约》，悍然入侵苏联，苏德战争爆发。德军闪电般地占领了苏联西部大片领土。在1941年夏秋季遭受了一连串打击的苏军在当年12月进行的莫斯科保卫战中取得了首次胜利。过度消耗的德军由于缺乏应付冬季的战争装备和稳定的供应线，并且由于一天夜间气温骤然下降，导致德国的机械化部队完全无法使用，使在莫斯科城下遭受了严重打击，并在部分地区遭到反攻。
到1942年春天，漫长的苏德战线相对稳定了下来，但双方都在秣马厉兵，准备更大规模的战役，以争夺战略主动权。鉴于德军已无力发动全线进攻。陆军总参谋长哈尔德将军建议，如果再要发动攻势，就应针对莫斯科。然而希特勒认为攻击莫斯科目标过于明显，并且中央集团军群已经受到了很大削弱，德军应放弃再次进攻莫斯科的计划。因此，德国开始筹划集中兵力在北部和南部战线发动新一轮局部攻势。此外，由于美国在遭到珍珠港偷袭之后对日本宣战，德国认识到时间颇为紧迫。希特勒希望能够在美军有机会加入欧洲战场之前结束东线战争或尽可能削弱苏联。
斯大林格勒原名察里津，后来改称伏尔加格勒(现暂时再次改名为斯大林格勒)，位于伏尔加河下游西岸，战前居民约60万人。它是苏联内河航运干线——伏尔加河上的重要港口，又是苏联南方的一个铁路交通枢纽和重要工业城市，拥有一家大型拖拉机厂——斯大林格勒拖拉机厂(又称捷尔任斯基拖拉机厂，该工厂是当时苏联最大的拖拉机厂，产量占全苏的一半，长期以来扮演兵工厂的角色，战争时期主要生产坦克)。斯大林格勒以西、以南是广阔富饶的顿河下游流域、库班河流域和高加索地区，是苏联粮食、石油和煤炭的重要产区。1941年，德军占领乌克兰后，斯大林格勒成为苏联中央地区通往南方重要经济区域的唯一交通咽喉，战略位置极为重要。
如果德军占领这一地区，苏联就会失去战争所需要的石油、粮食和重要的工业基础，而德国此时也迫切需要这些资源。在即将发动攻势之前，希特勒曾对第6集团军司令保卢斯将军说：“如果我拿不到迈科普和格罗兹尼的石油，那么我就必须结束这场战争。”
