— три смешанные авиационные дивизии (20, 21 и 45-я);

— две находящиеся в стадии формирования авиационные дивизии (65-я и 66-я);

— 146-й отдельный истребительный авиационный полк;

— 160-й запасной авиационный полк;

— 317-й разведывательный авиационный полк;

— три корректировочные корпусные авиаэскадрильи;

— отдельная санитарная эскадрилья.

Авиация округа базировалась на глубину до 200 км от государственной границы. Ее основной организационной единицей являлся авиационный полк. В бомбардировочном, истребительном и штурмовом авиационных полках насчитывалось по 4–5 эскадрилий и звено управления (всего 63 самолета), в разведывательном — четыре эскадрильи по 12 самолетов СБ, Як-2, Як-4 и эскадрилья связи. В корпусную авиационную эскадрилью входили 9 самолетов-корректировщиков и 6 самолетов связи.

В состав 20-й смешанной авиационной дивизии (командир — Герой Советского Союза генерал-майор А. С. Осипенко) входили 4-й и 55-й истребительные, 45-й скоростной и 211-й ближнебомбардировочный авиационные полки, базировавшиеся на аэродромах Кишинева, Григориополя, Бельц, Семеновки, Тирасполя, Гросулова, Котовска.

На вооружении частей находилось около 360 самолетов МиГ-3, И-16, И-153, СБ, Пе-2, Су-2, Р-5, а вот летных экипажей насчитывалось всего 227 (боеготовых 153). Считалось, что 44 летчика двух истребительных полков были подготовлены к боевым действиям на самолете МиГ-3; 45-й сбап переучивался на пикирующий бомбардировщик Пе-2, а 211-й — на Су-2.

55-й истребительный авиационный полк (командир — майор В. П. Иванов, начальник штаба — майор А. Н. Матвеев), базировавшийся на аэродроме Бельцы, на летний период перебазировался на полевой аэродром у с. Маяки под Котовском. Полк к 22 июня получил 60 самолетов МиГ-3, которые прибывали в Бельцы в разобранном состоянии в ящиках, их собирали и перегоняли на аэродром Маяки. Одно звено от полка было выделено для дежурства на площадку возле м. Пырлица вблизи Прута, для перехвата воздушных нарушителей госграницы.