Задержка противника на два с половиной месяца в районе Смоленска была использована для создания многополосной обороны на западном направлении. Первую оборонительную полосу, передний край которой проходил по линии оз. Селигер, Андреаполь, Ярцево, Жуковка, Почеп, Путивль, занимали часть сил Резервного и войска Западного и Брянского фронтов. Оборонительную полосу, подготовленную в 50—80 км восточнее первой, с передним краем по линии Ельцы, Оленино, Дорогобуж, занимали войска трех армий Резервного фронта. За ними в глубине были подготовлены, но не заняты войсками РжевскоВяземский оборонительный рубеж (от Кувшиново до Кирова) и Можайская линия обороны (от Тургиново до Калуги). Общая глубина инженерного оборудования местности достигала 250 км. Кроме того, непосредственно в районе Москвы создавалась Московская зона обороны глубиною 25—40 км.

Войска Западного фронта, прикрывая направления на Торжок, Ржев и Вязьму, занимали оборону на фронте западнее Осташков, Андреаполь, Ярцево, западнее Ельня общей протяженностью в 300 км. Командующим войсками фронта был генерал-полковник Конев И. С, членом Военного совета Булганин Н. А., начальником штаба генерал-лейтенант Соколовский В. Д.

22-я армия под командованием генерал-майора Юшкевича В. А. в составе шести стрелковых дивизий занимала оборону на рубеже оз. Пено, Андреаполь. Оперативное построение армии было в один эшелон. В армии лишь одна 133-я стрелковая дивизия была полностью укомплектована (13,3 тыс. человек). Средняя укомплектованность остальных пяти дивизий равнялась 5,8 тыс. человек, а артиллерийских средств в них было в 3 раза меньше, чем в 133-й дивизии.

29-я армия оборонялась в полосе от Андреаполя до района севернее Ломоносове. В ее составе были четыре стрелковые дивизии и одна мотострелковая бригада. Одна из дивизий находилась во втором эшелоне. Средняя укомплектованность дивизий составляла 8,7 тыс. человек.

30-я армия занимала оборону в полосе шириной 50 км. В армию входили четыре стрелковые дивизии, одна из которых находилась во втором эшелоне.

Во всех трех армиях правого крыла фронта почти не было танков. 19-я армия, войсками которой командовал генерал-лейтенант Лукин М. Ф., занимала оборону на вяземском направлении в полосе шириной 25 км с оперативным построением в два эшелона; в первом эшелоне три и во втором—две дивизии. , Средняя укомплектованность дивизий равнялась 8,5 тыс. человек. В каждой из них было от 3 до 7 танков.

16-я армия под командованием генерал-майора Рокоссовского К. К. так же, как и 19-я армия, обороняла вяземское направление в полосе шириной 35 км. В ее состав входили четыре стрелковые дивизии и одна танковая бригада. Дивизии армии были укомплектованы до 10,7 тыс. человек.

20-я армия под командованием генерал-лейтенанта Ершакова Ф. А. занимала оборону южнее Ярцево на дорогобужском направлении в полосе шириной 45 км. Оперативное построение армии было двухэшелонное — по две стрелковые дивизии в каждом. Средняя укомплектованность дивизий составляла 8,5 тыс. человек.

Во фронтовом подчинении находились две стрелковые, две мотострелковые, три кавалерийские дивизии, три танковые бригады и два мотоциклетных полка.

Всего во фронте состояло дивизий: стрелковых — 29, кавалерийских — 3, мотострелковых — 2; бригад: танковых — 4, мотострелковых — 1; мотоциклетных полков — 2.

Командование Западного фронта, учитывая наибольшую вероятность удара противника вдоль автомагистрали Смоленск — Вязьма, сосредоточило свой резерв на этом направлении севернее Дорогобужа. Основная масса имевшихся во фронте танков находилась также на вяземском направлении — в 19, 16-й армиях и во фронтовом резерве.

Оперативная плотность войск в полосе фронта была сравнительно высокой. В среднем на каждые 10 км приходилась одна стрелковая дивизия. Средняя ширина полос обороны дивизий первых эшелонов армий была равна 15 км.

Обеспеченность войск артиллерийскими средствами и танками и оперативная их плотность характеризовались следующими показателями [Количество артиллерии (орудий и минометов) взято в дивизиях и в приданных армиям артиллерийских и минометных частях, включая и полки РГК.].