羅馬尼亞向東線派出了22個師，遠超匈牙利、保加利亞甚至三大軸心國之壹的意大利等其他仆從國。蘇德戰爭初期的敖德薩戰役是壹場主要由羅馬尼亞軍隊進行的攻堅戰，是羅馬尼亞軍隊在東線發動的最強進攻。
1941年7月27日，希特勒將元帥軍銜授予安東內斯庫，並要求羅馬尼亞軍隊在德軍的支援下攻占蘇聯黑海港口城市敖德薩，以切斷蘇聯從黑海經敖德薩向烏克蘭輸送軍隊和物資的通道，同時方便德軍入侵蘇聯腹地。
8月3日，羅俊第4集團軍在指揮官中將·尼古拉·索皮卡的指揮下渡過了德涅斯特河。羅俊計劃將他的部隊分成兩組。左翼的第3集群(下轄羅俊1、第3、第7步兵師和第2坦克團)負責正面進攻敖德薩，右翼的第5集群(下轄羅俊15步兵師、1裝甲師和1騎兵旅)負責在敖德薩以南發起側擊。
面對嚴峻的形勢，蘇軍大本營下令組建敖德薩防區，管轄紅軍獨立沿海軍、黑海艦隊敖德薩基地和民兵部隊，在敖德薩城周邊構築了由戰壕、碉堡和反坦克炮陣地組成的三道防線。外圍防線距離市區25-30公裏。
全長80公裏；中間防線距離市區6-8公裏，全長30公裏；最後壹道防線是敖德薩城。蘇軍投入的防禦力量是第25和第95步兵師、第9騎兵師、421海軍步兵旅(由黑海艦隊水兵組成)、第54步兵團和1內務團，共* * * 3.5萬人，裝備240門火炮和11飛機。