W okresie gdy trwała Bitwa stalingradzka Flotylla okazywała wojskom wsparcie ogniowe, wysadzała desanty, chroniła komunikacje, przewoziła zaopatrzenie i posiłki przez Wołgę. Flotylla zagrała ważną rolę w bitwie stalingradzkiej, a także w zabezpieczeniu strategicznych przewozów po Wołdze będącą główną arterią komunikacyjną, ropy naftowej i innych wojskowych i strategicznych ładunków.