С 16 по 19 декабря Воронов занимался координацией артиллерии частей Юго-Западного и Воронежского фронтов, задействованных в этой операции, а 19 декабря был откомандирован на Донской фронт для помощи в разработке и осуществлении операции по ликвидации Сталинградской группировки немецких войск. Руководимые им силы ПВО фронта осуществляли воздушную блокаду окружённой группировки противника.