Înfrîngerea înregistrată de armatele 3 și 4 române în Cotul Donului şi Stepa Calmucă a reprezentat un adevărat dezastru, fără precedent în istoria militară a românilor, într-un timp foarte scurt pierzându-se între 140 000 și 150 000 de militari (morţi, răniţi sau dispăruţi), precum și aproape toată tehnica de luptă. Impactul emoțional și consecințele strategice au fost și ele enorme.
Printre numeroasele cauze s-au aflat:
Superioritatea zdrobitoare a sovieticilor în forțe și mijloace de luptă, mai ales pe direcţiile de efort: 6/1 în zona Corpului 4 armată, 9/1 la Corpul 2 armată), în special în blindate (12/1 în Cotul Donului), tancurile ,,K.W.1” şi ,,T.34”, dovedindu-se invulnerabile la proiectilele tunurilor anticar, calibrele 37 mm şi 47 mm, şi chiar la proiectilele de ruptură ale tunurilor de calibrul 75 mm şi obuzierelor de calibrul 100 mm (puține) cu care era dotată artileria română.
Dispozitivul de luptă neadecvat bătăliei defensive:
Capete de pod deţinute de sovietici la Kletskaia și Serafimovici (ultimul cu o dezvoltare frontală de 70 km și adânc de 25 km) au permis concentrarea unor puternice forţe inamice şi executarea unor atacuri concentrice la flancul drept şi în centrul dispozitivului de luptă al Armatei 3 (Ion Antonescu şi Petre Dumitrescu au insistat pentru anihilarea lor, dar germanii nu au fost de acord).
Frontul mare pe care au fost dispuse armatele române: 156 km la Armata 3 (10 divizii), 250 km la Armata 4 (7 divizii, insuficient dotate şi încadrate – între 30% şi 75% din necesar).
Diviziile au fost dispuse în dispozitiv liniar, pe un singur eșalon, pe fronturi mari (18 – 20 km la Armata 3, adică 4,5 km pentru fiecare batalion, ceea ce corespundea unei misiuni de supraveghere, nu de rezistență fără gând de retragere, cum cereau germanii; la Armata 4 fronturile erau de: 100 km la Divizia 8 cavalerie, 20 km ­– Divizia 5 cavalerie (fără Regimentul 6 roșiori, aflat în rezervă), 30 km – Divizia 4 infanterie, 25 km – Divizia 1 infanterie, 20 km – Divizia 18 infanterie, 18 km – Divizia 2 infanterie și 20 km – Divizia 20 infanterie), care le depășeau posibilitățile de luptă, într-un dispozitiv cu adâncime operativă mică (8 – 9 km la un batalion), fără lucrări genistice dezvoltate.
Lucrările defensive luate în primire de la trupele italiene şi germane erau aproape inexistente. Totul trebuia luat de la început, în condiţiile lipsei de material şi a terenului descoperit, deja îngheţat, lipsit de acoperiri (sate, păduri).
Greşeli de conducere şi de execuţie:
Misiunea Armatei 3 s-a cristalizat treptat, fără a se primi un ordin sau instrucţiuni precise, care să fixeze clar şi explicit ideile operative ale Grupului de armată ,,B” în ceea ce priveşte manevra defensivă, adâncimea zonei în care se putea primi bătălia sau cel puţin poziţiile de organizat în adâncime şi zonele de interes deosebit. Concepţia operativă s-a putut deduce doar din directivele şi instrucţiunile cu caracter general primite de la Înaltul Comandament german, care, pornind de la ideea că inamicul nu va putea întreprinde în iarna anului 1942/1943 acţiuni importante, cu obiective îndepărtate, a prevăzut şi a cerut păstrarea cu orice preţ a liniei principale de rezistenţă. Conform acestora, trupele române trebuiau să menţină şi să apere poziţiile în care se aflau contra oricărei încercări de pătrundere a inamicului, retragerea din proprie iniţiativă constituind, în concepţia comandamentului german, o mare greşeală.
Conducerea statală şi militară (Ion Antonescu, în special) a acceptat cu prea mare ușurință trimiterea pe front a unor divizii insuficient dotate cu armament modern, fără o asigurare logistică pe măsură.
Limitarea libertăţii de conducere şi iniţiativei comandamentelor române de armată prin centralizarea excesivă a actului de comandă de către comandamentele germane a mers până acolo încât generalii Petre Dumitrescu și Constantin Constantinescu-Claps nu au avut posibilitatea de a lua decizii, cât de cât importante, fără aprobarea eşaloanelor superioare, sau chiar similare, germane. În cea mai mare parte, iniţiativele şi avertismentele comandamentelor române nu au fost luate în seamă.
Insistenţa comandamentelor germane de a nu se ceda cu nici un preţ terenul a luat comandamentelor române orice posibilitate de manevrare a forţelor şi mijloacelor în adâncime, ceea ce a avut ca rezultat sacrificarea, de multe ori inutilă, a trupelor. La întrebarea dacă ,,executăm întocmai şi cu orice preţ ordinul Stab Don”, generalul Ilie Şteflea a răspuns: ,,Marele Cartier General nu comandă. Armata 4 a fost subordonată Armatei 4 blindate de ordinele căreia ascultă. În situaţii critice nu poate lua hotărâri decât cine cunoaşte bine situaţia, deci puteţi face acte de iniţiativă, luându-vă toată răspunderea. Aşa am face şi noi şi aşa trebuie să facă orice comandant cu răspundere… Luați orice măsuri credeți necesare pentru a face față situației, comunicându-le Armatei 4 blindate prin ofițerul de legătură”.
Incapacitatea comandamentelor române de a redresa situaţia după străpungerea frontului de către sovietici, istoric german Manfred Kehrig apreciind că acestea ,,nu erau la înălțimea misiunilor primite, la înălțimea voinței necesare de a ordona marilor unități ce se retrăgeau în dezordine să se concentreze pentru a opune din nou rezistență”.
Situaţii de panică şi abandonare a luptei etc., mai ales acolo unde superioritatea inamicului a fost zdrobitoare.
Rezerve insuficiente (surprinse de rapiditatea cu care s-au deplasat tancurile sovietice), introduse târziu în luptă.
Armata 3 nu a dispus ca rezerve pentru 150 km de front decât de 2/3 dintr-o divizie de infanterie (Divizia 15 infanterie) și o divizie de cavalerie;
Rezerva pusă la dispoziție de Grupul de armate (Corpul 48 blindat cu Divizia 22 blindată având 1/3 forța combativă și Divizia 1 blindată română) nu a putut rezolva situația, din cauza superiorității forțelor inamice.
Diviziile și corpurile de armată au avut rezerve mai mult simbolice.

Capacitate de luptă redusă la unele divizii, Secţia operaţii a Marelui Cartier General semnalând încă de la 27 octombrie 1942: ,,Capacitatea operativă a diviziilor din Corpul 6 armată este scăzută cu aproximativ 1/2 din personalul luptător și 1/3 din materialul infanteristic, care a fost scos din luptă din cauza reducerii efectivelor în luptători. Trupele sunt extrem de obosite, majoritatea stau în prima linie în gropi individuale de peste 60 de zile, fără posibilitatea de a se spăla măcar parțial și fără posibilitatea de a se odihni fiind toate în linia întâia în contact cu inamicul, înșirate ca niște mărgele pe ață. Misiunile pe care le au diviziile Corpului 6 armată întrec posibilitățile lor materiale și morale. Aceste posibilități scad zilnic într-o măsură pronunțată din cauza oboselilor care se adaugă la istovirea fizică a ostașilor și din cauza pierderilor zilnice pe care le provoacă inamicul. Ca o concluzie a acestor constatări, diviziile Corpului 6 armată ar trebui scoase din prima linie și trecute într-o zonă de refacere unde primind batalioanele de recruți să-și completeze efectivele și materialul, odată cu refacerea fizică și morală a trupelor”. Mai precis, efectivele față de necesar reprezentau 25% la Divizia 1 infanterie, 30% la Divizia 2 infanterie, 34% la Divizia 4 infanterie, 48% la Divizia 20 infanterie, 57% la Divizia 5 cavalerie, 64% la Divizia 8 cavalerie și 73% la Divizia 18 infanterie. Mari deficite se înregistrau și în domeniul dotării, mai ales la armamentul anticar, piesele existente fiind în marea lor majoritate de calibru mic și deci ineficace împotriva tancurilor sovietice”.
Armament anticar insuficient şi ineficace pentru combaterea tancurilor sovietice. Batalionul român de infanterie nu dispunea de mijloace anticar, cel german avea circa 30 tunuri anticar. Unitățile suplimentare de vânători germane (concentrate numai la Divizia 13 infanterie și Divizia 1 cavalerie) nu au fost îndestulătoare.
Armatele nu au dispus de mijloace suficiente de izbire pentru a reacţiona puternic în cadrul unei apărări elastice şi nici de rezervele absolut necesare.
Pregătire de luptă precară la unele unităţi, generalul Constantin Sănătescu constatând la Corpul 4 armată: ,,.III. Infanteria e slab instruită; nu este conștientă de puterea armamentului ei, de care nu face uz și așteaptă ca artileria prin trageri de oprire, să oprească orice atac, cât de neînsemnat ar fi el. Am ajuns să întrebuințăm artileria grea în trageri de oprire, contrar tuturor regulilor. Am găsit într-o zi o companie de brandturi grele, care nu trăsese niciun proiectil cu ocazia unui atac inamic, pe motiv ca să nu se descopere, iar la atacul inamic din 24 octombrie, toate brandturile (și erau foarte numeroase) au consumat numai 420 proiectile; în schimb, artileria și-a făcut pe deplin datoria”.
Logistică necorespunzătoare.
Germanii nu şi-au respectat promisiunile pentru asigurarea condiţiilor normale de luptă, determinându-l pe Ion Antonescu să ceară (18 noiembrie 1942) colonelului Ion Gheorghe să semnaleze la Berlin că trupele române nu primiseră materialele promise pentru organizarea pozițiilor pentru ,,adăposturi, instalațiuni de iarnă și material lemnos pentru bordeie”, că ,,nu s-au putut forma depozite de hrană decât cu mici excepții și trupele primesc subzistențe de pe o zi pe alta”, că la cea mai mare parte din unități ,,continuă criza de furaje” (Corpul 6 armată avea nevoie de circa 75 vagoane zilnic pentru 45 000 de cai), că Armata 3 nu a primit în cursul lunii noiembrie decât un singur tren cu cărbuni, deși i s-a promis un tren la 4 zile (cum primea și Armata 6 germană), că trupele române au primit numai 75 – 80% din echipamentul de iarnă (în timp de 100 de vagoane așteptau în țară de 20 de zile programarea pe traseele necesare) etc.
Comandamentul german a pus la dispoziţie doar 20% din cantitățile de benzină necesare românilor.
Oboseala acumulată până în momentul declanşării contraofensivei sovietice şi moralul scăzut al trupelor.
Ostașii Corpului 6 armată se aflau pe front de 17 luni, diviziile nemaiavând ,,nici 2% din luptătorii cu care plecaseră inițial în război”.
Militarii Armatei 3 au executat marșuri extenuante (500 km), au stat neschimbaţi pe front, în frig, cu hrană insuficientă (nu s-a distribuit integral și întotdeauna la timp), au lucrat extenuant la organizarea pozițiilor, de luptă, adăposturilor pentru oameni şi cai, pe fronturi largi unde nu au găsit decât începuturi de lucrări.
Echipamentul de iarnă pentru trupă a fost insuficient, spitalele supraaglomerate etc.
Relevant în acest sens sunt şi constatările generalului Constantin Sănătescu: ,I. Trupele Corpului 4 armată (Divizia 13 infanterie și Divizia 1 cavalerie) au moralul foarte scăzut, mai ales la Divizia 13 infanterie, datorită faptului: a. Pierderi zilnice în linia de luptă, chiar dacă nu sunt acțiuni; b. Neputința de a schimba trupele din linia întâia din lipsă de rezerve, pentru a se putea odihni, spăla, cârpi etc.; c. Nepriceperea trupei pentru ce luptă la o așa mare distanță de țară; d. Iar pentru ofițeri, se adaugă (faptul – n.n.) că sunt conștienți că apără un front în disproporție cu mijloacele de care dispun. II. Comandamentele sunt foarte obosite, fiindcă n-au niciun răgaz pentru odihnă, ofițerii fiind siliți a alerga tot timpul pe linia de luptă, pentru a susține moralul trupei.
La sfârşitul bătăliei, într-un un document al Armatei 3 se consemna: ,,Oamenii sunt complet extenuaţi fizicește, nu mai au nicio vigoare și nici voință. Nu mai reacționează și nu-i mai interesează nimic; au nervii complet zdruncinați și incapabili de o nouă rezistență… La ora actuală, elementul om, sub raport moral, este inexistent”.
În final, referindu-se la unele cauze care au determinat înfrângerea, Ion Antonescu menţiona următoarele în scrisoarea trimisă (3 decembrie) generalului Ilie Șteflea: ,,Când corpurile noastre de armată au luptat pe fronturi de 50 km fără suficiente tunuri anticar, fără organizații defensive complete, fără mine, cu slabe rețele de sârmă și numai cu rezervele totale de 1 – 2 companii și când armata este atacată de cele mai grele tancuri și este lipsită total de aportul aviației, de intervenția rezervelor promise și când rămâne fără muniții numai după primele ceasuri ale dezlănțuirii atacului inamic, nu este o armată care poate fi insultată de nimeni pe acest pământ. Insulta se întoarce contra acelora care i-au aruncat-o”.
,,Cine cunoaşte această realitate – mai aprecia mareşalul român – nu se mai poate întreba din ce cauză au fost distruse cele 16 divizii române”.