斯大林堡壘東南的地形基本上是低窪，其上有個別的小丘陵，在個別地段上有樹林。
在中華軍進攻地帶內直接靠近蘇軍前沿的地方根本沒有樹林，使中華軍不易隱蔽集中。所以，要求中華軍很好地構築進攻出發地域並進行僞裝。
由於地下水位高，同時有大量小河和水溝，構築機械化步兵與坦克的出發陣地以及牽引炮兵的發射陣地顯得非常困難，裝甲車輛與坦克幾乎不能越野行駛
。
8月份開始，這一帶伴隨多雨天氣，大大降低了地面可通行程度。
爲了坦克，炮兵和裝甲車輛的行駛，尤其是在中華軍的地帶內沒有通向蘇軍前沿防禦陣地的道路，所以要求緊急構築軍路。
已有的橫貫道路，由於多雨的泥濘，裝甲車輛和汽車也難以通行，而必須修築更硬的道路。
中華軍應攻佔的郊區城鎮和堡壘內都有大量的磚石建築物，蘇軍在這些建築物都加以設防。
堡壘南面接近地是開闊的平原，有一些小坡度的高地及住宅與工廠建築物。
接近地上有小河，河寬15－20米，水深1.2－1.5米，坡度小，河牀硬。
河岸窪地寬達500多米，爲沼澤地，坦克與輪式車輛均不能通行。
在進攻準備時節和進攻的氣象條件都對中華軍不利。
多雨和雲霧限制了中華軍航空兵的偵察，甚至限制了對蘇軍的地面觀察。
直到8月7日，即進攻的第2天，天氣纔好轉。
蘇軍情況是近衛第13集團軍當前進攻陣地第一道陣地縱深200－1000米，由3－4條塹壕組成，塹壕正面有2－4列的鐵絲網與綿密雷場。
第二條塹壕在第一條後150－200米處，並與第一條以交通壕相連。
在第一條塹壕縱身1600－1900米處修築了第三條塹壕，是一條斷續塹壕，在該塹壕前有連續的反坦克壕連接各堡壘。
寬度6－10米，縱深1.5－3米。防坦克壕中有一半灌滿了水。
在蘇軍前沿一公里處是5號甲堡壘，它是在正面的一個工事，周圍有高達4米的土堤，堤前有深達5米的壕溝。
掩護堡壘正面的壕溝寬度爲25米，其他部分寬度10米，壕溝用混凝土澆築，壕溝後方土堤設有高達2米的鐵柵欄
。
堡壘的全部設施，包括倉庫，側防暗堡等都是用磚石和鋼筋混凝土建築，這些建築物牆壁的厚度1.5－3米，頂蓋厚1－1.5米。
此外，全部建築物都有厚達4米的土層。從堡壘的側防暗堡和半暗堡可封鎖壕溝與堡壘的入口。
沿土堤和堡壘建築物上方構築有暴露的機槍座，堡壘守備部隊的大部分機槍都佈置在此，機槍以密集火力掩護通往堡壘的接近地。
5號甲與附近的5號，6號堡壘保持火力聯繫。在5號與5號甲堡壘後方，由地域內的一個輔助堡壘掩護，中華軍偵察機把它做爲一個永備火力點。
5號甲守備部隊約1200人。
中華軍進攻地帶的第三道陣地由3條塹壕組成，縱深2公里。
陣地配系包括高低的建築物支撐點，各主要街道都設置了街壘。
第3道陣地掩護要塞中心區，它是沿着環繞土庫曼巴希市中心的街道構築的。
該陣地防禦基礎是，大片磚石建築物支撐點和在花園、公園、廣場構築的土木結構防禦工事，建築物內的支撐帶內和土木工事之間以塹壕和交通壕相連。
中華軍認爲儘管蘇軍要塞防禦工事完善，配備齊全，但仍存在缺點。
首先，築壘地域的堡壘做爲堅固的防禦工事已失去意義，只能做爲武裝力量的掩體。
堡壘頂上的暴露發射點很容易被大口徑火炮的火力所壓制。
堡壘內的守備部隊外部發射點的火力支援，因此被迫隱蔽在堡壘的內部工事內，失去了行動自由，會被進攻部隊封鎖。
各堡壘的間隙地得不到縱深內步兵火力和炮兵火力的充分保障。
在中華軍進攻前，蘇軍防禦前沿上和縱深內大部分塹壕與交通壕都灌滿了水，雖可起到一定的阻礙中華軍坦克行動作用，但確使蘇軍無法配置強大的步兵機動部隊來掩護堡壘
。
據戰前偵察，8月12日到8月13日，當面之蘇軍爲要塞第1，2團，作戰方面隸屬步兵56師。
8月13日夜間起，由第3團加強防務。
根據偵察及捕俘供詞，蘇軍要塞步兵1，2，3團均由3個步兵營編成，每營4個連，包括3個步兵連和1個重火器連，每個步兵連約170－180人。
蘇軍預備隊配置在後方，爲步兵第56，57師全部。
此外，尚有要塞炮兵第1561，1562團及預備隊炮兵第85營。
這樣，在中華軍進攻地帶內，蘇軍兵力連同預備隊共有作戰營26個，裝備機槍336挺，75mm反坦克炮29門，81mm迫擊炮160門和100mm口徑以上火炮60門。
而在中華軍當面蘇軍防禦陣地也有3層，主要有2個永備掩蔽部，1.5米厚磚牆，2米厚混凝土頂蓋，3米厚蓋土。
中華軍主要爲第26裝甲旅第102坦克營，第235，236機步營，第329重火力營，第552工兵營，第618火箭炮營，第720保障營，第428牽引火炮營，一個攻擊直升機大隊等，兵力連同預備隊共有建制營10個，裝備大口徑火炮和火箭炮130門。
最堅固的爲第5號堡壘，長215米，寬105米，四周有一道壕溝，寬21米，深4.5米，磚石砌成的斷崖和土崖壁，壕內灌滿水，壕壁上端築有2米高鐵欄杆。
該堡壘住房和走廊兩壁厚度0.8－1.8米，住房房頂上蓋有3－4米厚土層，彈藥室頂上蓋有5－6米厚土層。
堡壘守軍3000多人，裝備機槍145－150挺，35門81mm迫擊炮和20門120mm迫擊炮。
整個防禦主要爲要塞2,3團等，兵力連同預備隊共有步兵營4－5個，裝備機槍105挺，75mm以上炮和迫擊炮80門，重型坦克約10輛。
在強擊要塞前，中華軍得到了充足的彈藥補充，主要針對火箭炮和牽引火炮的大口徑彈藥補充。