В марте 1944 года Масленников был назначен на должность заместителя командующего Ленинградским фронтом, а с 21 апреля по 16 октября 1944 года командовал 3-м Прибалтийским фронтом. Войска фронта под его командованием успешно участвовали в Псковско-Островской, Тартуской и Рижской операциях, освобождая Прибалтику от немецких захватчиков.