1941年6月的紅軍正處於嚴重的混亂之中。作戰層次上的防禦能力，被戰略層次「深入打擊」（deep battles）攻勢主義削弱；紅軍並嘗試同時進行擴張、重組、與裝備更新，以改進1939年入侵波蘭戰役與1939、1940年對芬蘭戰爭中的低下表現。更糟的是，1937年開始的軍中大清算，造成訓練的中斷，與有經驗將領與參謀的斷層，無法執行任何一項改革；受到大清算的影響，紅軍指揮官不敢表現出任何獨立性。由於政治上的要求，任何一吋國土都不可以放棄，但同時又得避免刺激德軍，使邊境守軍進退維谷。1939年前蘇聯與波蘭舊國界上的防禦工事大多被棄置，而在新國界附近開始修築要塞化防區。即使投入了大量人力，在德軍入侵時，新的防線並未完工。大部分的前沿步兵師部署在離邊界80公里處，而國界則由內務人民委員部（NKVD）的部隊與少量步兵單位防守。
雖然紅軍的後勤補給混亂不堪，但至少他們是在自己的土地上作戰。即使在嚴酷的俄國冬天來臨前，紅軍士兵已展現出過人的耐力，能在遠低於西方士兵基本補給的水準下生存下來。當德軍更加深入俄境，同時需要處理數百萬的戰俘與平民時，紅軍的補給線卻縮短了。然而，德軍的快速推進，還是攻佔了許多位於西部國境的補給倉庫。更有甚者，蘇聯大多數的國防工業位於莫斯科以西的地區，必須趕在德軍之前，將1,500座工廠東遷至烏拉山地區。這個浩大的工程經常是在激烈戰鬥中進行的。雖然東遷計畫整體而言可算成功，但還是被迫放棄寶貴的礦產資源，戰時生產活動也受到重大干擾。
就組織架構而言，紅軍的編制反映了準則與領導上的重大缺陷。紅軍缺乏德軍裝甲兵團（或軍團）的大型單位，因此無法執行持久的深入作戰直趨敵後。開戰時紅軍最大的裝甲單位是機械化軍（1940年末才倉促建立），與德軍彈性編組的摩托化軍相比，顯得十分僵化。每個機械化軍包含2個戰車師與1個摩托化步兵師，戰車師的人員編制為10,940人，戰車375輛，但缺乏師級支援單位。加上了支援單位與摩托化步兵師的機械化軍，共計36,080人，戰車1,031輛。這些機械化軍的部署不夠集中，旗下各師之間常相距100公里之遠。部分機械化軍隸屬軍團司令部，擔任支援步兵局部反擊的任務；其他機械化軍則直屬方面軍，執行主要反攻任務，違背了國家防衛計畫中將裝甲兵力集中，以便執行戰略反攻任務的原則。
紅軍的步兵師在編制上與德軍相似。每個師由3個步兵團組成，每個團有3個步兵營；並配屬2個砲兵團，1個輕型戰車營，與支援單位，總計14,483人。2至3個步兵師組成1個步兵軍。1個野戰軍團包含3個步兵軍（各有3個師），1個機械化軍，數個砲兵團，與1個戰防旅。然而，紅軍軍團的戰力遠低於正式編制，大部分的師只有8,000到10,000人或更少。為了補救缺員問題，1941年5月底額外徵召了80萬後備兵力，多所軍校讓學生提早結業。德軍入侵時，這些士兵與幹部才剛編入各單位。大部分野戰軍團只有2個步兵軍，加上1個不完整的機械化軍，與很小的維修支援能力。相較之下，德軍在質與量上都佔有短期優勢，但若無法快速地一舉擊敗對手，則蘇聯將在長期對抗中勝出。過度自信的德軍忽略了在內地軍區與遠東地區，蘇聯還有大量的預備部隊；紅軍也正在換裝新一代的武器，包括喀秋沙（Katyusha）多管火箭發射器，新型的T-34中型戰車，與KV-1重型戰車。
