Единственный наземный путь в Крым лежал через Перекопский перешеек. В целом, оборона полуострова возлагалась на сформированную в августе непосредственно подчиняющуюся Ставке ВГК 51-ю Отдельную Армию под командованием генерал-полковника Ф. И. Кузнецова. Северное направление прикрывали три стрелковые дивизии: 276-я (ком. ген.-майор И. С. Савинов) — Чонгарский полуостров и Арабатскую стрелку, 156-я (ген.-майор П. В. Черняев) — Перекопские позиции, 106-я (полк. А. Н. Первушин) растянулась на 70 километров по южному берегу Сиваша. Три кавалерийские дивизии — 48-я (ген.-майор Д. И. Аверкин), 42-я (полк. В. В. Глаголев) и 40-я (полк. Ф. Ф. Кудюров), а также 271-я стрелковая дивизия (полк. М. А. Титов) имели противодесантные задачи. Четыре сформированные в Крыму дивизии — 172-я (полк. И. Г. Торопцев), 184-я (полк. В. Н. Абрамов), 320-я (полк. М. В. Виноградов), 321-я (полк. И. М. Алиев) охраняли побережье.
12 сентября передовые немецкие части вышли к Крыму. Командующий 11-й армией Манштейн принял решение создать группировку войск в составе: 54-го армейского корпуса, 30-го армейского корпуса,3-й румынской армии и 49 горного корпуса, снятого с ростовского направления, артиллерии, инженерных войск и зенитной артиллерии. Воздушную поддержку оказывали части 4-й воздушный флот люфтваффе.
К середине октября решением Ставки ВГК из Одессы была переброшена Приморская армия. Таким образом, советские войска стали насчитывать 12 стрелковых (вероятно, от двух до четырёх из них не были окончательно сформированы) и 4 кавалерийские дивизии. Вместе с тем, немцы смогли выделить для захвата Крыма 11-ю армию в составе 7 пехотных дивизий (по мемуарам Манштейна — шести: 22-й, 72-й, 170-й, 46-й, 73-й, 50-й) и румынского горного корпуса из двух бригад.
