228-я штурмовая авиадивизия (шад) включала 688, 694, 783-й и позднее 285-й авиаполки (шап) на самолетах Ил-2 (командир полковник В. В. Степичев, а с октября - подполковник Г. О. Комаров, военком бригадный комиссар И. Д. Кобякин, начальник штаба полковник И. А. Трушин).
Одновременно из резерва Ставки в 16-ю воздушную армию прибыли еще две авиадивизии: 283-я иад в составе 431, 520, 563-го и позднее 812-го иап на самолетах Як-1 (командир полковник В. А. Катаев, военком старший батальонный комиссар Н. Л. Ходырев, начальник штаба подполковник А. А. Савинов) и 291-я смешанная авиадивизия (сад) под командованием Героя Советского Союза подполковника А. Н. Витрука (военком старший батальонный комиссар П. И. Петров, начальник штаба подполковник Ф. М. Седов). Последняя состояла из 243-го и 245-го шап на самолетах Ил-2 и 30-го бомбардировочного авиаполка (бап) на Пе-2; позднее этот полк был заменен 313-м шап. Прибыл еще 954-й шап, и дивизия стала именоваться штурмовой.
К началу сентября в воздушной армии также имелись 598-й и 970-й легкобомбардировочные авиаполки (лбап) на самолетах По-2. В последующем они стали ночными. Всего к 4 сентября в составе 16-й воздушной армии было 152 исправных самолета, в том числе 42 истребителя, 79 штурмовиков и 31 легкий бомбардировщик.
Армия базировалась на полевых аэродромах севернее Сталинграда в сложных условиях, так как прифронтовая полоса до предела была насыщена войсками и различными тыловыми органами.
Прибывший на формирование воздушной армии личный состав был охвачен благородным желанием в кратчайшие сроки преодолеть все трудности, закончить формирование и принять участие в борьбе с ненавистным врагом. Всего в составе ВВС сталинградского направления (8-я и 16-я воздушные армии и 102-я иад ПВО) имелось 738 самолетов, в том числе 113 дневных бомбардировщиков, 71 ночной бомбардировщик, 241 штурмовик и 313 истребителей.