按照朱可夫在苏德战争爆发前的军事改革设想，一个标准苏联步兵师应该是三个步兵团和两个炮兵团，加上防空，防化，工兵，侦查，通信，后勤，指挥，卫生分队，兵力编制应该在1.45万人左右。但但苏德战争爆发前，该方案刚刚提上议题。
苏德战争爆发后，因为苏军损失太大，所以被迫实行简编师制度，全师下辖三个简编步兵团，每团1700-2000左右，基本都是三三编制，加上直属炮兵和其它简编分队，全师约8000人左右。基本上到二战结束大部分都是这个编制。
苏德战争爆发后，苏军以机械化军为基础单位投入战斗，总体体制为方面军——集团军——军——师——团——营——连——排——班——组，一个机械化军通常有3.6万左右，编制庞大指挥非常不便，所以后来很多新组建部队改为装甲旅和机械化步兵旅投入作战，每旅3000-4000人左右，由军或集团军直接指挥，旅直接下辖营，这样指挥起来就方便很多。
另外，苏联还有“第二师”的特殊制度，即正规步兵师从师到连，每一级指挥军官编制都会多出一套人员，在战争爆发时，多出的这一套熟练的指挥人员会马上组成一个新的师级指挥体系，然后，立刻召集当地每年集训的预备役人员和库存武器很快组成一个新的步兵师，经过很短时间的训练，即可投入战斗。这样比起德国等其他国家的军事动员速度要快很多。
所以，苏德战争爆发前，德国估计苏联西部兵力为140个师，只需要歼灭这140个师就可以了，然而德国就是忽略了苏联“第二师”的特殊制度，苏联可以在一两个月里将兵力增至280个师。实际上，到了1941年8-9月，德国查明番号的苏军就已经有360个师了。
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