Реально в бой могли быть направлены лишь курсанты военных училищ, имевшие на вооружении только винтовки, и минометная рота в Таганроге. Все шесть военных училищ были переформированы в сводные курсантские полки. Боевым приказом № 001/оп штаба СКВО от 8 октября 1941 г. они были немедленно подняты по тревоге и отправлены навстречу врагу. Начальником Таганрогского района обороны был назначен командующий артиллерией округа генерал-майор артиллерии Георгий Спиридонович Кариофилли. Начальник областного управления НКВД Сергей Викторович Покотило выделил для обороны Таганрога несколько подразделений 33-го мотострелкового и 59-го охранного полков 36-й бригады НКВД. Два бронепоезда НКВД — «Феликс Дзержинский» и № 59 под командованием капитана А.Д. Харебава направились для действий на участке железной дороги между станциями Морская—Рясное—Матвеев Курган.
Боевым приказом штаба СКВО № 002 от 9 октября части Ростовского гарнизона заняли оборону на участке: высоты 124,0 и 122,7, курган с отметкой 85,9, Малые Салы, высоты 83,8 и 80,3. Группировка включала 16-й запасной железнодорожный полк, сводные курсантские полки и батальоны 1-го и 2-го ростовских артиллерийских, пехотного и военно-политического училищ, окружные партийные курсы, сводный батальон 30-й стрелковой дивизии и батальон 32-го запасного зенитно-артиллерийского полка. Ростовский стрелковый полк народного ополчения, Севастопольское высшее военно-морское училище, 230-й конвойный полк НКВД, 33-й мотострелковый полк НКВД, личный состав 18-го бронепоезда подготавливали оборону непосредственно по окраинам Ростова и в самом городе. О состоянии и численности частей Ростовского гарнизона дает представление справка его военного комиссара батальонного комиссара Барабанова:
«1. Ростовское артиллерийское училище — начальник — полковник Попов, начальник политотдела — батальонный комиссар Халфин. Состав училища — преподавателей и курсантов — 1105 человек. Курсанты — комсомольцы 1919— 1924 г.г. рождения, в армии находятся от 3-х до 4-х месяцев.
2. Ростовское пехотное училище — на фронте.
3. Ростовское военно-политическое училище — начальник училища — старший батальонный комиссар т. Рудин, отв. секр. партбюро — политрук т. Бездулаев. Всего курсантов — 526 чел.
4. 230-й полк НКВД — командир подполковник Демин, комиссар — бат. комиссар Школьников. Состав — 1800 чел., из них 1264 чел. занимают оборону; из них — чл. ВКП(б) — 235 чел.; чл. ВЛКСМ — 588 чел.
5. 33-й мотострелковый полк — командир — подполковник Зубрилов, комиссар — бат. комиссар Качалов. Состав полка — 1657 человек.
6. Ростовский коммунистический полк народного ополчения — командир Скачков Н.Ф., комиссар — ст. политрук запаса Константинов. Состав полка — 580 человек (322 коммуниста, 92 человека — члены ВЛКСМ).
7. Ростовский полк народного ополчения — состав — 530 человек (из них — чл. ВКП(б) — 320 человек, чл. ВЛКСМ— 32 человека). Полку не хватает 50% шинелей и телогреек. Вооружение полка: винтовок русских со штыком — 50 шт.; польско-немецкого образца — 470 (без штыка); патронов — 80 000; ручных гранат Ф-1 — 250 (по штату — 2000); бутылок «КС» —1500; ручных и станковых пулеметов — нет, орудий ПТО — нет; револьверов — 5 шт.»
339-я Ростовская стрелковая дивизия начала выдвижение на рубеж реки Миус походным порядком, на ходу получая и осваивая оружие. Командовал дивизией с 6 сентября 1941 г. полковник Александр Михайлович Пыхтин. В состав дивизии входили 1133-й Таганрогский, 1135-й Сальский, 1137-й Ростовский стрелковые, 900-й Азовский артиллерийский полки, 444-й отдельный зенитно-артиллерийский дивизион (без материальной части), отдельные 617-й саперный, 778-й связи, 422-й медико-санитарный батальоны, 339-я отдельная разведывательная рота, отдельная авторота подвоза.
10 октября 339-я дивизия насчитывала 857 человек командно-политического, 1470 человек сержантского состава и 9181 красноармейца, всего — 11 508 человек. На вооружении имелось 9395 винтовок, 168 ручных и 111 станковых пулеметов, 184 автомата ППД и ППШ, 56 ротных 50-мм, 43 батальонных 82-мм, 8 полковых калибра 120 мм минометов. Противотанковых 45-мм пушек не было вовсе, а в 900-м артиллерийском полку дивизии имелось всего 8 гаубиц 122-мм и 1 76-мм полевая пушка. Автопарк дивизии состоял из 3 легковых, 160 грузовых, 15 специальных и 3 санитарных машин, в качестве гужевого транспорта использовалось 2775 лошадей. В ходе пятидневного марша свыше 300 человек выбыло из строя по болезни и потертостям ног, около 800 бойцов было «изъято» по политико-моральному состоянию органами НКВД, имелись и случаи дезертирства
