Im April/Mai 1942 wurde ihr Gefechtsstand nach Charkow verlegt, wo die Division der 2. Armee und der 6. Armee zugewiesen war. In der Schlacht bei Charkow zeichneten sich die Verbände der 9. Flak-Division aus, so dass sie am 21. Mai 1942 im Wehrmachtbericht genannt wurde. Am 29. Juni 1942 wurde Oberst Wolfgang Pickert neuer Divisionskommandeur. Ende Juli 1942 wurde die Division dann endgültig der 6. Armee zugewiesen und schwenkte mit ihr Richtung Stalingrad ein. Zu dieser Zeit unterstanden ihr folgende Regimenter: