Оборона Одессы с суши не была подготовлена в мирное время. К возведению оборонительных рубежей приступили лишь с началом отхода советских войск из Бессарабии за Днестр.
С 17 июля 1941 года здесь начали свою работу управления военно-полевого строительства № 5 и 2, которые приступили к постройке рубежей: Покровское, Березовское, станция Раздельная, станция Кучурган и станция Карпово, Мангейм. 5 августа управление военно-полевого строительства № 2 прекратило работу и было распоряжением штаба Южного фронта переброшено в Крым, на севастопольское направление.
Командование Приморской армии первоначально наметило три основных рубежа обороны Одессы:
1-й — в 60 км от города (центральное направление) по линии Покровское, Веселиново, Березовка, Катаржино, станция Раздельное, станция Кучурган.
2-й — в 40 км от Одессы по линии Нечаянное, Калиновка, Мангейм, Беляевка.
3-й — в 20–25 км от Одессы — по линии Аджиаска, Коблево, Свердлово, Кубанка, станция Выгода, Маяки.
Помимо этого предполагалось создать отсечные позиции на линии Березовка, Нейзац и по рубежу реки Южный Буг (Новая Одесса, Николаев, Станислав).
К началу отхода советских частей от реки Днестр на первых двух тыловых оборонительных рубежах работы были не закончены. Объем работ, произведенных на 3-м рубеже обороны, был еще меньше, К 10 августа система стрелково-пулеметных окопов не была создана, противотанковые и противопехотные препятствия имелись в небольшом количестве, а местами совершенно отсутствовали. Таким образом, строительство оборонительных рубежей на подступах к Одессе оказалось далеко не завершенным.
Исходя из этого, командование Приморской армии решило создать опорные пункты в 10 основных районах. Инженерными подразделениями к началу отхода советских войск от реки Днестр эти опорные пункты были подготовлены лишь частично. Запроектированное строительство по рубежам обороны не соответствовало имевшимся в наличии силам и было чрезмерно широким по фронту.
К 12 августа 1941 года войска Приморской армии отошли на рубеж Григорьевна, Свердлово, Ильинка, Бриновка, Секретаревка, Мангейм, Кагарлык, Беляевка, Овидиополь, Каролино-Бугаз.
Инженерное оборудование этого рубежа обороны протяженностью 80 км к моменту занятия его частями Красной армии не было закончено. Наибольшую часть работы войскам приходилось производить самим, уже в ходе боев. С отходом частей на эту линию обороны командование Приморской армии приступило к подготовке целой системы оборонительных рубежей в своем тылу:
1. Передовые рубежи: а) Большой Аджалыкский лиман, хутор Петровский в 5 км западнее населенного пункта Свердлова, южная окраина Кубанки, Ильинка, Чеботаревка, Палиово, станция Выгода, Карсталь, южная окраина Беляевки; б) Палиово, хутора Дубиново и Вакаржаны, населенные пункты Красный Переселенец, Петерсталь, Францфельд.
2. Дополнительный передовой рубеж: Дальник, Ленинталь, Александровна.
3. Рубеж главной обороны: совхоз им. Ворошилова, южная окраина Гильдендорфа, Протопоповка, Гниляково, Дальник, Татарка, Сухой лиман.
4. Вторая линия рубежа главной обороны: Крыжановка, хутора Междулиманные, Усатово, поселок Застава, Сухой лиман, Люстдорф.
5. Отсечная позиция: Нерубайское, Дальник.
6. Рубеж прикрытия города: Крыжановка, Кривая Балка, Чубаевка, Большой Фонтан.
7. Укрепления в черте города: баррикады, окопы, противотанковые препятствия и т. д.
Инженерные работы на этих оборонительных рубежах с отходом советских войск на линию населенных пунктов Григорьевка, Свердлово, Ильинка, Бриновка, Секретаревка, Мангейм, Кагарлык, Беляевка, Овидиополь, Каролино-Бугаз требовалось форсировать. К строительству были привлечены части военно-морской базы, тыловые подразделения Приморской армии и трудоспособное население Одессы. В населенных пунктах вокруг города и в самом городе к обороне приспосабливались каменные постройки. Кроме того, предусмотрено было затопление пересыпи у Хаджибейского лимана путем взрыва плотины, перекрывающей лиман. Этой же водой предполагалось затопить и поля орошения перед городом в радиусе 3–3,5 км.
Подготовляемые рубежи обороны характеризовались следующими данными:
