Во время боёв за Тихвин в феврале 1942 года штурмовая рота под командованием Батова прорвала оборону немецких войск, прошла 12 километров и выбила его со следующего рубежа. 14 февраля 1942 года Батов был ранен. Осенью 1942 года, во время обороны Сталинграда, Батов организовал оборону занимаемых его подразделением позиции, своевременно принимая меры по восстановлению связи и взаимодействию с другими подразделениями. 8 октября 1942 года был ранен в районе Ореховки, после чего до апреля 1943 года находился в госпитале.