Після завершення боїв у Криму, I./KG 100 отримала завдання на підтримку наступальних дій вермахту під Сталінградом. Авіаційна група повинна була зірвати річкове сполучення Волгою для недопущення прибуття поповнень, боєприпасів та майна радянськими військами, що утримували оборону в Сталінграді. 23 серпня льотчики групи брали участь у масштабному авіаційному нальоті на місто, яке тривало протягом трьох діб. Формування діяло до 6 жовтня, поки не отримало наказ на переміщення до Сак у Криму. Після відпочинку та оновлення парку авіаційної техніки I./KG 100 перевели до Армавіра на Північному Кавказі, де вона підтримувала дії групи армій «A».