Počas roku 1942 sa He 111 zúčastnil bitky o Stalingrad. V priebehu sovietskej operácie Uran, ktorá obkľúčila nemeckú 6. armádu, bol opäť raz nasadený ako dopravné a zásobovacie lietadlo. Ale nemecká operácia zlyhala a šiesta armáda bola zničená. Sovietska protilietadlová obrana, okolo mesta zničila okolo 165 kusov He 111.