盡管形勢對第62集團軍十分不利，但可以感到德軍也已疲憊不堪，他們的進攻已不夠協調，已不像從前那樣有組織和互相密切協同。德軍在“街壘”工人新村得以向前推進，但紅軍戰士的頑強抵抗使德軍沒能擴大戰果。第62集團軍基本上守住了這天以前的陣地。
剛剛在夜間渡河過來的步兵第193師立刻投入了戰鬥，並頑強地多次擊退敵人。在這天戰鬥過程中，該師第883團海軍陸戰營1連戰士帕尼卡哈建立了英雄功勳。
德軍坦克向海軍陸戰營的陣地猛衝過來，幾輛坦克正向著水兵帕尼卡哈藏身的掩體爬行。坦克一邊往前爬，一邊用機槍和大炮猛烈射擊著。
德國鬼子的坦克愈來愈近了，坦克履帶的隆隆聲震得土地在顫抖。這時，帕尼卡哈的手榴彈用完了，手邊隻剩下兩個燃燒瓶。他從掩體裏探出頭來，舉起燃燒瓶，對準開近的坦克正要擲出，突然，飛來一顆子彈射中了他舉在頭上的瓶子，大火立即燃遍了他的全身。他忍受著劇烈的疼痛又抓起第2個燃燒瓶，撲向開到身邊的坦克，然後把燃燒瓶塞進坦克發動機部位的格柵裏。刹那間，大火和濃煙吞沒了敵人的坦克和紅軍英雄。
在頑強防禦的同時，戈裏什內上校指揮的第95師的一個團和巴秋克上校指揮的第284師的兩個營，向著馬馬耶夫崗展開了反衝擊。他們在赫留金少將指揮的航空兵第8集團軍的飛機支援下，果敢地進行猛攻，占領了馬馬耶夫崗上的三角點，但是沒能攻上最頂峰。頂峰仍然不屬於任何人，雙方炮兵卻在不停地向這裏進行炮擊。戈裏什內師傷亡慘重，全師人員已經所剩無幾，但他們仍在堅持戰鬥。
在這幾天裏，第62集團軍整個防禦正麵都在進行著激烈的戰鬥。很難說清楚，哪些街道或者街區曾有多少次互為易手。德軍占領了車站和碼頭之後，集團軍的部隊和斯大林格勒的市中心區被截成兩段。集團軍部隊的主力被隔在察裏察河口以北。
但是，蘇聯紅軍戰士決心與陣地共存亡，寧死也不後退一步，“在伏爾加河右岸與敵人決一死戰”的口號，已成為在城裏戰鬥的每一個紅軍戰士的誓言。每一個戰士都懂得，斯大林格勒的土地哪怕是交出一米都是犯罪。當交戰者雙方隻剩下幾十米中間地帶時，常常用白刃戰來決定勝負。甚至有這種情況，敵機狂轟濫炸時，紅軍戰士和德國鬼子躲在同一個地下室裏，一等轟炸結束，雙方又繼續戰鬥起來。
殘酷的戰鬥沉重地打擊了敵人，也使蘇軍遭受到重大損失。經過幾次苦戰之後，坦克第23軍事實上已喪失了戰鬥力，全軍隻剩下17輛被打壞的坦克和150名戰士。這些戰士被編入了步兵部隊，坦克軍司令部則被調回伏爾加河左岸去重新組建。
9月28日，鑒於斯大林格勒方麵軍主力與城市的聯係被敵人切斷，最高統帥部大本營命令，將斯大林格勒方麵軍改名為頓河方麵軍（含第63、21、24、66和近衛第1集團軍），任命羅科索夫斯基中將為頓河方麵軍司令。軍級政委熱爾托夫為軍事委員會委員，馬利寧少將為參謀長。將正在直接保衛斯大林格勒的東南方麵軍改名為斯大林格勒方麵軍（含第62、64、57、51和28集團軍），任命葉廖緬科上將為斯大林格勒方麵軍司令，赫魯曉夫為軍事委員會委員，紮哈羅夫少將為參謀長（從10月6日起，參謀長則由瓦連尼科夫少將擔任）。各方麵軍都直接隸屬於最高統帥部大本營。
斯大林格勒方麵軍首長，為了削弱敵人直接進攻城市的力量，緩和第62、64集團軍的處境。在斯大林格勒以南組織了一係列的局部戰役。第51、57集團軍在斯大林格勒以南地區多次實施反突擊，將敵人趕出了薩爾帕湖、察察湖和巴爾曼察湖，迫使德軍從主要方向上抽掉部分兵力，從而暫時削弱了敵人直接威脅城市的進攻勢頭。
舒米洛夫少將指揮的第64集團軍，極其勇敢和堅韌不拔地守衛著斯大林格勒南接近地。該集團軍所屬部隊，如同過去一樣，不斷給敵人迎頭痛擊。為了緩和右鄰第62集團軍的緊張局勢，第64集團軍多次組織反突擊，盡管在奪取地盤上沒有取得任何成果，卻使德軍斯大林格勒集團的南翼一直處於緊張狀態。
但是，德軍死守在城裏占領的地盤，並不惜任何代價企圖占領斯大林格勒。第64集團軍各師向北衝殺幾天幾夜，準備同第62集團軍會師，但兩個集團軍之間的距離幾乎沒有縮短。
9月底，第62集團軍的防禦正麵長約25英裏，縱深為200米到2500米。在這個完全處於德軍射程之內的狹窄的瀕河地帶，部隊或分隊的調動隻能在夜間實施。由於伏爾加河上沒有永久渡口，從縱深機動兵力事實上是不可能的。當德軍占領城南察裏察河到庫波羅斯諾耶的部分市區，並登上市區以北的馬馬耶夫崗峰頂後，他們就能夠觀察並對斯大林格勒保衛者所堅守的整個地域以及伏爾加河上的所有渡口進行射擊。所有這一切，都使第62集團軍處於相當困難的境地。
城北和市中心的地盤仍在德軍手中。大批德軍步兵和坦克正在維什涅瓦亞山穀、紅十月鎮的公墓一帶以及多爾吉衝溝和克魯多衝溝集結，拖拉機廠和“街壘”工廠處於強大攻擊的威脅之下。同時，集團軍的右翼奧爾洛夫卡地域也處於德軍的攻擊威脅中。
9月29日，德軍集中了大批兵力，在航空兵的支援下，對第62集團軍的右翼奧爾洛夫卡地區展開了進攻。顯然，德軍決心消滅在奧爾洛夫卡突出部防禦的蘇軍。因為這個突出部直接威脅著在戈羅季謝地區集結的德軍集團。如果蘇軍從北麵進攻，衝過來與奧爾洛夫卡突出部的部隊會師，那麼，前行到伏爾加河邊的德軍有一大部分就會被截斷，而德軍主要集團的左翼就會被包抄，保盧斯預見到了這種危險，於是他組織了德坦克第16師和步兵第389師以及“什塔赫爾”突擊集群向奧爾洛夫卡突出部發起進攻。
戰鬥很快變得激烈起來，雙方為爭奪這塊具有重要意義的地區展開了頑強的搏鬥。德軍進攻前，使用航空兵火力和炮火進行了轟炸，在奧爾洛夫卡地區設防的蘇步兵第315師和摩托化步兵第115旅傷亡很大，但他們仍然堅守著陣地，德軍從東北和西麵兩個方向發起不間斷的衝擊，一次次都被頑強抵抗的蘇聯紅軍戰士擊退。後來，德軍突破了防禦部隊的戰線，推進至鐵路線，並以鉗形攻勢很快就要在奧爾洛夫卡以東會合。蘇軍在被包圍的威脅下，不得不退卻。
10月2日，德軍占領了奧爾洛夫卡，來不及撤退的部分防禦部隊在這個地區西北被包圍。被圍的紅軍戰士從10月2日至7日與敵人的優勢兵力拚死血戰，直至彈盡糧絕。7日夜，他們殺開一條血路衝出包圍圈，撤到拖拉機廠北部，但幸存下來的僅有220人。
30日夜，由古裏耶夫少將指揮的近衛步兵第39師渡河來到右岸，加入了守衛城市的行列。這個師的各團隻補充了一半，有些連僅有40～50人，但是卻有極強的戰鬥力。該師一到就接到命令，立即作為第二梯隊部署在斯梅霍特沃羅夫少將指揮的步兵第193師後麵。因為在10月1日，德軍楔入了步兵第193師的戰鬥隊形，並嚴重地威脅著“紅十月”工廠。古裏耶夫少將立即帶領部隊在哈薩克街至班內溝正麵、“紅十月”工廠以西展開，在“紅十月”工廠的各個車間裏構築工事，建成火力支撐點，直接在工廠車間裏進行防禦。