御区（切尔尼戈夫至基辅段）：由德军第4装甲集团军15万人驻守，配备坦克600辆，火炮3000门，依托杰斯纳河与第聂伯河的交汇处地形，阻击苏军左翼部队的渡河进攻；
北岸右翼防御区（基辅至克里沃伊罗格段）：由德军第1装甲集团军20万人（含10万仆从军）驻守，配备坦克700辆，火炮4000门，依托丘陵与森林地形，构筑隐蔽工事，防范苏军右翼的迂回包抄；
第聂伯河南岸纵深预备区：由曼施坦因直接指挥的德军第6集团军25万人（含30万仆从军）驻守，配备坦克1000辆，火炮2000门，部署在基辅以南的第聂伯河沿岸，作为机动预备队，随时准备对渡河的苏军实施反击，这也是曼施坦因“防御中反击”战术的核心力量。
同时，莫德尔在第聂伯河北岸所有的渡口、浅滩都布置了重兵，拆除了所有的桥梁，在河面布设了数万枚水雷，在河岸构筑了密集的反坦克壕与暗堡，暗堡全部采用钢筋混凝土浇筑，仅露出射击口，能抵御苏军大口径火炮的轰击，每个暗堡都配备机枪与反坦克炮，形成交叉火力网，让苏军难以靠近河岸。此外，德军还在第聂伯河北岸的树林与丘陵中布置了大量的狙击手与巡逻队，监视苏军的一举一动，一旦发现苏军的渡河准备，便立刻实施炮火覆盖。
曼施坦因则将德军的800架作战飞机分为三个航空队，分别部署在基辅、哈尔科夫与敖德萨的机场，负责对第聂伯河沿岸的苏军阵地、舟桥部队与坦克集群实施空中打击，同时拦截苏军的轰炸机，确保德军的制空权。他还下令打通第聂伯河南岸的铁路与公路，将后勤物资源源不断地运往基辅与各防御区，让德军在这场持久战中拥有充足的物资保障。
“苏军的优势在于数量，我们的优势在于地形、工事与战术。”曼施坦因在全军动员大会上说道，“库尔斯克，我们让苏军尝到了苦头；第聂伯河，我们要让苏军记住什么是绝望。守住基辅，就是守住东线的希望，就是守住德意志的未来！”
德军士兵们高举着钢枪，发出震天的呐喊，他们的目光望向第聂伯河的滔滔河水，望向基辅的钢铁城墙，眼中虽有疲惫，却更有背水一战的坚毅。他们知道，这场战役，没有退路，唯有死战。