9-я мотострелковая бригада по состоянию на 10 июня насчитывала 3225 человек личного состава, 28 орудий (4 зенитных, 12 полевых, 12 ПТО), 34 миномета, 54 ПТР, а 6-я гвардейская танковая бригада – 1383 человека личного состава, 34 исправных танка (8 КВ-1, 9 Т-34, 15 Т-60, 2 трофейных), 9 орудий (5 45-мм, 4 37-мм), 12 минометов (6 82-мм, 6 50-мм), 7 ПТР [16]; [17]; [520]. Понесшая большие потери в боях под Харьковом, 6-я гвардейская кавалерийская дивизия по состоянию на 9 июня насчитывала лишь 1586 человек личного состава, 13 орудий (3 зенитных, 6 полевых, 4 ПТО), 26 минометов, 2 ПТР [521]. С началом боевых действий, 10 июня дивизия получила пополнение [522, л. 39], и численность ее сразу выросла до 6451 человека личного состава, 29 орудий (1 зенитное, 20 полевых, 8 ПТО), 89 минометов, 47 ПТР [16]. Прибывшее пополнение, правда, обучалось всего 1 месяц и оказалось слабо подготовлено к боевым действиям [522, л. 39].

Выведенная в конце мая из боев под Харьковом из состава 28-й армии, 6-я танковая бригада к 10 июня еще не была полностью доукомплектована и насчитывала 925 человек личного состава, 20 только что полученных танков Т-60, 4 орудия (2 76-мм, 2 37-мм), 6 82-мм минометов, 4 ПТР [16]; [17]. К моменту ввода в бой, к 14 июня, численность ее выросла до 42 исправных танков (22 Т-34, 20 Т-60) [519]. 114-я танковая бригада сначала в конце мая вела тяжелые бои под Чепелем, пытаясь прорваться к окруженным войскам 6-й и 57-й армий, а затем в начале июня несколько раз пыталась отбить захваченную 1-й горнопехотной дивизией Щуровку и на доукомплектование в район села Герасимовка к югу от города Валуйки была выведена только в ночь на 9 июня. После всех этих боев к 10 июня бригада насчитывала 829 человек личного состава, 12 танков (4 М3С, 1 М3Л, 7 Т-60), 6 орудий (4 76-мм, 2 37-мм), 6 82-мм минометов, 7 ПТР [16]; [17]. Доукомплектовывалась бригада спешно, и уже к 14 июня численность ее выросла до 46 танков (8 КВ-1, 5 М3С, 33 М3Л). Правда, фактически танки КВ-1 в ее состав так и не вошли, таким образом, 14 июня бригада располагала 38 танками (5 М3С, 33 М3Л) [519].

В целом же, если сравнивать соотношение бронетанковых сил 6-й полевой армии с бронетанковыми силами 28-й и 38-й армий, то выходит, что все 3 танковые дивизии и 60-я моторизованная дивизия 3-го танкового корпуса располагали 269 исправными танками (5 Bef.Wg., 54 Pz.IV, 103 Pz.III, 27 Pz.II, 80 Pz.38(t)) и 26 76-мм самоходными установками, вдобавок к ним 244-й дивизион штурморудий имел 17 исправных StuG III. В общей сложности это 312 единиц бронетехники. Этим силам в 1-м и 2-м эшелонах 28-й и 38-й армий противостояло 11 танковых бригад (3-я, 13-я, 36-я, 58-я, 84-я, 85-я, 88-я, 90-я, 133-я, 156-я, 168-я ТБр) общей численностью в 542 танка (61 КВ-1, 198 Т-34, 41 Mk.II, 30 Mk.III, 208 Т-60, 3 БТ-7, 1 БТ-5), большая часть которых были исправными, а уже в ходе боевых действий в бой также были введены 6-я гвардейская, 6-я, 65-я и 114-я танковые бригады общей численностью в 165 танков (32 КВ-1, 31 Т-34, 5 М3С, 33 М3Л, 62 Т-60, 2 трофейных). Исходя из этих цифр, войска 28-й и 38-й армий и ближайшие к ним фронтовые резервы более чем в 2 раза превосходили количеством танков немецкие бронетанковые части, однако по итогу это не сыграло существенной роли в плачевных для советской стороны итогах операции «Вильгельм».

Как и в случае с танковыми частями, авиация Юго-Западного фронта к началу немецкого наступления состояла из десятков отдельных частей – авиаполков, подчинявшихся отдельно штабам 21-й, 28-й и 38-й армий и собственно штабу фронта, а также ВВС 6-й армии, которая погибла в окружении под Харьковом. Собственно ВВС 6-й армии состояли из 13-го гвардейского бомбардировочного, 623-го и 633-го легкобомбардировочных, 23-го, 92-го и 181-го истребительных авиаполков. Все вместе они по состоянию на 1 июня насчитывали 29 исправных самолетов, в т.ч.: