进行激烈的战斗以缩小包围圈。12月12日发动的冬季风暴行动是一次德军尝试从南方救援被围的部队的行动，在12月23日被苏军成功地瓦解了。恶劣的俄罗斯冬季的影响浮现，伏尔加河河面结冰，令苏军更容易进行补给，被围的德军迅速的消耗了取暖燃料和医疗用品，数千士兵因冻伤、营养不良和疾病而死去。12月16日，苏军实施第二次进攻，即土星行动，这行动是尝试突破轴心国在顿河的防线及攻佔顿河畔罗斯托夫，如果成功，这一攻势将围困在高加索地区的其余南方集团军，即整个在俄罗斯德国军队的三分之一，德军建立了机动防御以小量单位防守城镇