В декабре 1942 года назначен начальником штаба только что сформированной 3-й гвардейской армии по просьбе её командующего Д. Д. Лелюшенко (именно он командовал 21-м мехкорпусом в начале войны и с того времени высоко ценил Г. И. Хетагурова). Армия в составе Юго-Западного фронта в то время развивала в это время контрнаступление под Сталинградом, затем участвовала в Ворошиловградской наступательной операции, а после перехода немецких войск в контрнаступление в Донбассе принимала участие в оборонительных боях по рубежу реки Северский Донец. После того, как в Харьковской оборонительная операции командарм Лелюшенко был тяжёло ранен, с 14 марта по 22 августа 1943 года генерал-майор артиллерии Хетагуров временно исполнял обязанности командующего 3-й гвардейской армией. Затем вновь вернулся к должности начальника штаба армии и участвовал в этом качестве в Донбасской, Мелитопольской и Запорожской наступательных операциях. Получил контузии с ноябре 1941 и в августе 1943 года, отказавшись от эвакуации в госпиталь.