奧廖爾以東，紅軍部署了波波夫的布良斯克方面軍。其右翼第61集團軍負責輔助攻勢，中部第3、63集團軍主攻。方面軍預備隊包括第1近衛坦克軍（207輛坦克自行火炮）和第20坦克軍（184輛坦克自行火炮）。
布良斯克方面軍的後方，展開了第3近衛坦克集團軍（司令雷巴爾科），該集團軍擁有731輛坦克和自行火炮（475輛T-34，224輛T-70，32門自行火炮）。
以上在奧廖爾以北和以東，紅軍一共展開了645074人，1832輛坦克自行火炮。但值得注意的是，攻擊德軍北部側翼的西方方面軍力量薄弱，兵力隻有從正面攻擊的布良斯克方面軍的一半，坦克隻有2/3。如此不合理的兵力部署顯然不利于實施合圍戰役。
朱可夫後來将其歸咎于轉入進攻過于倉促，來不及給西方方面軍建立強大突擊集團。客觀分析來看，紅軍的準備時間并不算短，從5月份就開始了。但從朱可夫和斯大林最後定下進攻日期到開始戰鬥，一共隻有2——3天，顯然沒有時間來完成戰前兵力機動。