Советское командование Северо-Кавказского фронта (командующий генерал-полковник И. Е. Петров) и Черноморского флота (командующий вице-адмирал Л. А. Владимирский) учитывали мощь вражеской обороны и неудачную попытку овладеть городом в феврале 1943 года (см. «Малая земля»). Успех удара на каком-то одном направлении был маловероятен — конфигурация оборонительных рубежей позволяли противнику быстро маневрировать силами. Естественными исходными пунктами для атаки были плацдарм «Малая земля» и с юго-восточной окраины города (со стороны Туапсинского шоссе), именно там противник ожидал наступления и создал мощную оборону. Поэтому было решено атаковать Новороссийск с трёх сторон: с Малой земли, от Туапсинского шоссе, и третий удар — с моря высадить десант непосредственно в Новороссийский порт, в середине между предыдущими ударами. В случае успеха десанта и захвата порта, под угрозу ставились тылы вражеских войск, оборонявшихся как против Малой земли, так и на Туапсинском направлении. Руководство десантной операцией ввиду её особой важности возлагалось непосредственно на командующего флотом вице-адмирала Л. А. Владимирского, командир высадки — командир Новороссийской военно-морской базы (временно базировалась в Геленджике) контр-адмирал Г. Н. Холостяков. Подготовку к операции лично контролировал народный комиссар ВМФ Н. Г. Кузнецов. Кораблям с десантом предстояло прорываться через узкий проход в порт между молами в глубоко вдающуюся в сушу Цемесскую бухту, западный берег которой был занят противником (там находилось до 40 артиллерийских и миномётных батарей, изначально подготовленных для обстрела бухты).