לאחר סיום המערכה בסטלינגרד מונה מלינובסקי במרץ 1943 למפקד החזית הדרום-מערבית שהפכה באוקטובר אותה שנה לחזית האוקראינית השלישית, עמה השתתף בשחרור אוקראינה הדרומית במסגרת מבצע דנייפר-קרפטי. בין הערים ששוחררו על ידי הכוחות בפיקודו הייתה גם עיר הולדתו - אודסה.