За 15 дней, которые длилась Острогожско-Россошанская операция, советские войска продвинулись на 140 км на запад и освободили железнодорожный участок Лиски — Кантемировка, улучшив снабжение войск на южном секторе фронта. Овладение станцией Валуйки вырвало из рук противника рокаду Касторное — Ворошиловград, лишив его тем самым возможности маневрировать резервами вдоль фронта. С 13 по 27 января было взято в плен около 86 тыс. солдат и офицеров противника, что вполне сопоставимо с числом пленных, захваченных под Сталинградом. Венгерская армия потерпела самое крупное поражение за всю ее историю.
Для советских войск разгром союзников Германии стал своего рода «тренировкой на кошках», отработкой методики ведения операций на окружение крупными механизированными соединениям. Слабость противника сглаживала выявлявшиеся трудности в проведении наступления. Следует отметить, например, что состав танковых корпусов к моменту выполнения поставленных задач по смыканию кольца окружения был очень слабым. Района Алексеевки достигли всего лишь 20 танков 15-го танкового корпуса, района Карпенково — 44 танка 12-го танкового корпуса. Остальные танки были или повреждены, или застряли в дороге из-за снежных заносов, а также из-за технических неисправностей и отсутствия горючего. Такой слабый состав позволял вести лишь сдерживающие бои против пытающихся пробиваться из окружения войск противника. Обеспечение устойчивости танковых соединений потребовало совершенствования как собственно техники (увеличения моторесурса двигателя), так и системы обеспечения действий танков.
Одновременно советские войска стали вырабатывать собственные технологические приемы ведения операций. Широкое применение механизированных соединений для непосредственной поддержки пехоты породило практику их использования как передовых отрядов. Захват некоторых опорных пунктов противника в его оперативной глубине производился танковыми бригадами атакой с хода. Так, например, 192-я танковая бригада с десантом пехоты, составляя передовой отряд 161-й стрелковой дивизии 18-го стрелкового корпуса, стремительной атакой в ночь на 16 января овладела деревней Волчье, где организовала круговую оборону. В дальнейшем 192-я танковая бригада совместно с двумя батальонами 161-й дивизии в течение суток смогла отразить все контратаки противника.
Воронежско-Касторненская операция (24 января — 17 февраля 1943 г.). После удачного опыта с «отламыванием» фронта на Дону в полосе Воронежского фронта эта практика получила свое развитие в аналогичной по сути операции в районе Воронежа. Действовавшие здесь немецкие войска также имели пассивные задачи и висящий в воздухе после Острогожско-Россошанской операции фланг. Всего в районе Воронежа, протяжением около 300 км, оборонялось до двенадцати дивизий из состава 2-й немецкой армии и отошедшего в ее полосу 3-го армейского корпуса 2-й венгерской армии, разгромленной в ходе предыдущей операции. Общая численность этих войск достигала 125 тыс. солдат и офицеров, 1100 орудий (в том числе 500 противотанковых), около 1000 минометов и 65 танков.
С нашей стороны на этом участке фронта действовало 17 стрелковых дивизий и 3 стрелковые бригады. Укомплектованность наших дивизий к этому времени составляла 5–6 тыс. человек, а стрелковых бригад — 3 тыс. человек. На вооружении стрелковой дивизии имелось в среднем 4–5 тыс. винтовок, 500 пистолетов-пулеметов, 100 ручных и 50 станковых пулеметов, 100–180 минометов, 75 орудий. В составе 2-й воздушной армии было 200 боевых самолетов, а в составе 15-й воздушной армии — 413 самолетов.
В создавшейся обстановке командующие Воронежским и Брянским фронтами получили задачу на подготовку и проведение Воронежско-Касторненской операции, соображения по которой 18 января были представлены командованием Воронежского фронта в Ставку ВГК. Замысел этой операции заключался в том, чтобы ударами по сходящимся направлениям с севера и юга по флангам 2-й немецкой армии окружить и уничтожить ее основные силы, освободить важный в оперативном отношении район Воронеж — Касторное. Начало наступления намечалось на 24–26 января.
