奥廖尔以东，红军部署了波波夫的布良斯克方面军。其右翼第61集团军负责辅助攻势，中部第3、63集团军主攻。方面军预备队包括第1近卫坦克军（207辆坦克自行火炮）和第20坦克军（184辆坦克自行火炮）。
布良斯克方面军的后方，展开了第3近卫坦克集团军（司令雷巴尔科），该集团军拥有731辆坦克和自行火炮（475辆T-34，224辆T-70，32门自行火炮）。
以上在奥廖尔以北和以东，红军一共展开了645074人，1832辆坦克自行火炮。但值得注意的是，攻击德军北部侧翼的西方方面军力量薄弱，兵力只有从正面攻击的布良斯克方面军的一半，坦克只有2/3。如此不合理的兵力部署显然不利于实施合围战役。
朱可夫后来将其归咎于转入进攻过于仓促，来不及给西方方面军建立强大突击集团。客观分析来看，红军的准备时间并不算短，从5月份就开始了。但从朱可夫和斯大林最后定下进攻日期到开始战斗，一共只有2——3天，显然没有时间来完成战前兵力机动。