构筑攻不破的堡垒
在苏军各种战前准备工作中，构筑攻不破的防御工事，自然就是重中之重。
兵力部署上，库尔斯克突出部北部地区部署了中央方面军的第13、第48、第70集团军，以第13集团军居中，第70集团军为左翼，第48集团军为右翼，主要用于抗击德军第9集团军的进攻；中部地区部署了中央方面军的第60、第65集团军，主要用于抗击德军第2集团军的进攻；由第2坦克集团军、第9坦克军、第19坦克军为预备队。南部地区是沃罗涅日方面军的第38、第40、近卫第6、近卫第7集团军负责防御，其中第38、第40集团军负责抗击德军第4集团军的进攻，近卫第6、近卫第7集团军负责抗击德军“肯普夫”战役集群的进攻，以第69集团军和第1坦克集团军为预备队。
▲苏军45毫米战防炮。
在中央方面军和沃罗涅日方面军的后面，展开了草原方面军的主力5个集团军，既作为防御时的纵深力量，更是反击时的突击力量。而在库尔克斯突出部以北奥廖尔西北地区，则是西方方面军的第11、第50和近卫第11集团军以及布良斯克方面的第3、第61、第63集团军，作为反击时从北面转入进攻；在库尔斯克突出部以南地区，由西南方面军的第67集团军和第2坦克军作为助攻。
防御阵地上，苏军充分吸取了在莫斯科保卫战和斯大林格勒战役中以步兵师为单位建立的防御阵地容易被德军突破的教训，在库尔斯克改为以步兵军为单位建立防御阵地，每个步兵军都分为两个梯队展开，第一梯队以2个师组成第一道防线、第二道防线，第二梯队以1个师组成第三道防线，这样就将防御纵深扩大到15—20千米，是以往步兵师只有5千米防御纵深的3—4倍，不过步兵军的主要兵力都投入到了防线上，除了还保留1个反坦克预备队、1个坦克预备队和1个机动障碍架设分队外，就没有更多的预备队。
每个集团军再构筑了三道防线，其中前两道为主防线和第二防线，共同组成纵深约5千米的战术防御地带，而第三防线则作为集团军的纵深防线，以加强防御的弹性。主防线是重点，构筑的工事最多，由五道战壕组成，每条战壕之间都有交通壕连接，形成了密如蛛网的防御阵地。在每道战壕上，还构筑了大量的机枪火力点和反坦克火力点，为了避免被德军炮火破坏，所有火力点都修建在地下，而且射界是环形开放的，能向各个方向开火，并且能和周围火力点构成交叉火网。
在主要威胁方向，步兵军的防线增加到五道，集团军防线为三道，方面军也增加了三道防线，形成了前后11道防线。
在每道防线之间以及防线的侧翼，则是大片雷区，平均每平方千米布设2 000枚人员杀伤地雷和1 500枚反坦克地雷，其中在第一道防线就布设了64 304枚人员杀伤地雷和69 688枚反坦克地雷，总共布设地雷的数量超过了40万枚，这个地雷密度是莫斯科保卫战的6倍，斯大林格勒战役的2倍。在重点地段，苏军还铺设了长达112千米的带刺铁丝网，其中10.7千米是带电铁丝网。
▲库尔斯克战役开始前苏德双方兵力部署图。
在中央方面军和沃罗涅日方面军后面，草原方面军也构筑了两道防线，这样在整个库尔斯克突出部，苏军从前到后总共构筑了八道防线，防御纵深超过了100千米。
▲苏军防御阵地示意图。(https://www.daowen.com)
苏军特别重视反坦克防御，因为经过三年的战争，苏军很清楚督军进攻的矛头就是坦克突击，因此在反坦克防御上很是下了功夫的。在反坦克火力点周围再辅以反坦克壕和反坦克地雷，形成被称为“坚固支撑点”的核心据点。每个“坚固支撑点”配置5门76毫米反坦克炮、5支反坦克枪，由1个冲锋枪班和1个工兵班掩护配合，另外还部署机枪和迫击炮以对付德军步兵，有的还能得到坦克或自行火炮的支援。反坦克炮、迫击炮、机枪都经过周密伪装，很难发现。在防线上，平均约5 000米就有1个“坚固支撑点”，成为苏军抗击德军密集坦克突击的核心。在德军坦克威胁可能性大的地段，还部署了由摩托化工兵营在步兵掩护下组成的机动障碍架设分队，一旦发现德军坦克密集冲击，就迅速在德军坦克突击的前方紧急布设反坦克地雷，阻滞德军坦克推进。
▲苏军火炮阵地。
苏军在构筑防御阵地时，特别重视充分利用地形，库尔斯克突出部里的普塞尔河、塞姆河、斯瓦帕河、北顿内茨河、蒂姆河、凯圣河都被纳入整体防御体系，这些小河最宽的也不过130米，最深也不过3米，而且河岸泥泞难行，但对德军来说，却是坦克快速推进的极大障碍，苏军更是依托河岸地形构筑了防御阵地。
同时苏军还布置了大量假目标，总共包括883辆假坦克和220架假飞机，布置成3个假坦克集结区域和13个假机场，以迷惑德军，起到示假隐真的效果。
整个库尔斯克突出部防御阵地工程相当浩大，仅仅是在沃罗涅日方面军的防线就挖掘了总长达到4 240千米的战壕和交通壕、28.5万个步兵掩体、55 860个反坦克炮和轻重机枪火力点、5 300个观察所和指挥所、17 500个地下隐蔽部……中央方面军的防御工事也和沃罗涅日方面军相差无几。因此苏联动员了奥廖尔州、库尔斯克州、哈尔科夫州、沃罗涅日州的民众，高达220万人，在工兵的指导下参加了修筑工作，挖掘的土方就有150万立方米。
除了防御工事的硬件建设，苏军还大力加强了部队的防御训练，各级司令部都进行了防御作战指挥、反击时各兵种协同等演练，对步兵则是强化反坦克战训练，建造了训练场进行针对性训练。在训练中，苏军的T-34坦克还专门碾压有步兵守备的战壕和交通壕，以消除对坦克的恐惧心理。炮兵则是强化了快速变换射击阵地和对坦克直接瞄准射击训练，这都是反坦克最有效的战术。坦克部队主要是进行了在炮兵和航空兵的掩护下实施反击的训练，对坦克乘员进行了在隐蔽掩体下进行精确射击和快速变换阵地的训练。航空兵重点进行领航、空中射击以及战斗机与轰炸机、攻击机的协同作战演练。
▲苏军正在构筑阵地。
▲苏联动员了数以万计的民众参与修筑库尔斯克突出部的防御阵地。
同时苏军非常重视保密，有线通信进行了严格限制，无线通信只能使用以前开通的电台，所有战斗任务的下达都由指挥员对下属当面传达，严禁在通话里提到任何部队调动和战前准备的内容，所有部队的调动一律都在夜间进行。苏军对这次战役极为重视，除了最高统帅部代表朱可夫元帅、总参谋部代表华西列夫斯基元帅、各方面军司令都亲自到一线视察，苏军空军司令亚历山大·亚历山德罗维奇·诺维科夫空军元帅、炮兵司令尼古拉·尼古拉耶维奇·沃罗诺夫大将、装甲坦克和机械化部队司令雅科夫·尼古拉耶维奇·费多连科大将、远程航空兵司令亚历山大·叶夫根尼耶维奇·戈洛瓦诺夫大将、通信兵总部部长伊万·捷连季耶维奇·佩列舍普金大将、工程兵主任米哈伊尔·彼得罗维奇·沃罗比耶夫大将、后勤部长安德烈·瓦西里耶维奇·赫鲁廖夫大将等军兵种领导也都来到前线指导检查。
经过数月的努力，苏军在库尔斯克突出部的防御，已经相当坚固完备，这也是战争爆发以来，苏军准备最充分的一次战役。尽管准备工作是如此周密细致，但苏军上下对即将到来的大战依然没有必胜的坚定信心，因为德军自开战以来的“闪击战”实在太过凌厉，给苏军造成了极大的心理压力。5月2日、5月8日和5月19日，苏军最高统帅部三次发出了战役即将开始的最高等级警报，但每次都只是虚惊一场。库尔斯克地区，除了空中为了争夺制空权而展开的激烈空战正如火如荼，地面却反而异常平静。其实苏军的情报并没有错，德军本来就是准备在5月初发动“堡垒”作战的，只是为了这样那样的原因才推迟到了7月初。两个月的时间，对德军来说固然是进一步充分进行了战役准备，但对苏军来说何尝又不是呢？
时间终于走到了1943年7月，库尔斯克战役也进入了倒计时。