苏军以攻对攻
第一天的战斗，苏军中央方面军损失很大，第15师的防线已经被突破，整个一线防御危在旦夕。当晚，方面军司令罗科索夫斯基大将将战况向斯大林进行了详细报告，并汇报了自己对第二天战斗的判断，他认为第二天德军还将继续发动进攻，如果还像第一天那样单纯防御，实在太被动，所以提出以攻对攻的建议，准备在第二天展开反击，以进攻手段来遏制德军的进攻。开始斯大林还同意将第27集团军调拨给中央方面军，但由于南线沃罗涅日方面军方向的情况也非常危急，27集团军又被转调到南线，这样一来，罗科索夫斯基就只能依靠自己方面军的力量来展开反击。于是罗科索夫斯基连夜调整部署，他命令原先部署在后方的方面军直属的第19坦克军和第2坦克集团军的第3坦克军火速开赴一线，会同第2坦克集团军的第16坦克军和第7机械化军作为这场反击的主力。
▲苏军T-34坦克搭载步兵开赴前线。
7月6日凌晨3时50分，第4突击炮兵军对德军开始猛烈炮击，10分钟后，配属中央方面军的空军第16集团军也大举出动，向德军目标进行轰炸。德国空军随即全力出动，和苏军战机在空中展开了激战。4时30分，苏军开始发动地面反击，尽管第3坦克军和第19坦克军都没能及时赶到，但第16坦克军还是按计划独自发起了反击。几乎同时，在第一线的3个集团军也分别组织力量展开了反击，如第15集团军就投入了3个师。
▲7月6日，双方态势图。
苏军的反击确实出乎德军意料，德军本以为在经过第一天的猛攻之后，苏军的防御应该岌岌可危，第二天恐怕只能继续全力组织防御，根本没想到苏军还有力量进行反击，因此被打得有些猝不及防。苏军的反击一开始还取得了一定进展，突破了德军的战线，但很快德军就稳住了阵脚，并调集了250辆坦克迎击苏军的攻势。
库尔斯克战役中的第一场坦克大战就此爆发，苏军第16坦克军的先头部队第107坦克旅一头撞上了德军第505重装甲营，德军“虎”式坦克以逸待劳，等于是伏击了行进中的苏军坦克，在短短几分钟里，107坦克旅的50辆T-34坦克就被击毁了46辆。在其左翼跟进的第164坦克旅也在德军重型坦克的交战中损失惨重。经过激战，苏军的反击被德军击退，德军随即恢复了原来的战线。
▲苏军构筑了大纵深的坚固防御阵地。
战场上的攻守转换非常迅速，在击退苏军进攻后，第2装甲师、第9装甲师和第505独立重装甲营开始了进攻，但遭到了第17近卫步兵军的顽强抵抗，德军虽然拼尽全力，也没有能歼灭第17近卫步兵军，只是迫使第17近卫步兵军退守集团军的第二道防线，而且自身进攻的力量也几乎耗尽，攻势不得不停顿下来。罗科索夫斯基深知德军的装甲部队突击力量很强，整个方面军的防线随时有崩溃的可能，为了稳定住战线，他紧急从二线的第60和第65集团军中抽调1个步兵师和2个坦克团驰援前线。
黄昏时分，苏军的第19坦克军才姗姗赶到，没能赶得上当天的反击，只能在波内里以西展开，继续阻击德军的攻势。而德军前一天在81师侧翼沿铁路向波内里突进，在当天下午也恢复了进攻，但此时苏军第29步兵军已经调来了生力军第307步兵师，协同81步兵师展开了顽强阻击，成功遏制了德军的攻势。
尽管苏军在第二天的反击没能取得预期的效果，但是却大大迟滞了德军的进攻，使得德军第二天的进攻进展迟缓，远远没有达到希特勒所要求的进度，因此第9集团军司令莫德尔上将不得不提前动用了预备队中的4个师—而预备队本来是计划在突破苏军防线之后用来扩张战果的第18装甲师、第10装甲掷弹兵师、第12装甲掷弹兵师和第36摩托化步兵师调往一线，准备强化第三天也就是7月7日的进攻力量。
7月6日天黑后，罗科索夫斯基也在忙着调兵遣将。他从这两天的作战中充分认识到德军重型坦克的突击威力，为了应对德军再次以重型坦克充当进攻的尖刀来实施突破，决定将手上的坦克部队转攻为守，全部转入防御态势，并特别命令深挖坦克工事，务必对坦克进行严密隐蔽，最多只允许炮塔露出地面，以这种方式在近距离伏击德军重型坦克，为此他还强调只能对德军的轻型坦克和步兵展开主动攻击。
同时将第81步兵师调到第17近卫步兵军防线后面，作为近卫步兵军的后援，尽一切努力进一步巩固15集团军的防御。罗科索夫斯基也没有单纯防御，他很清楚一味防守既被动效果也并不一定好，7月6日的反击已经充分说明了以攻对攻还是很有效的，至少大大迟滞了德军的攻势。所以他将刚刚赶到前线的第3坦克军准备部署在库尔斯克北线最关键的锁钥位置—交通枢纽波内里发动反击，第18近卫步兵军也将配合第3坦克军展开进攻。
▲苏军防御阵地上的反坦克枪手。
苏军第2坦克集团军作战序列
第2坦克集团军（司令阿列克谢·罗金中将，下辖3个军）
第3坦克军
第50坦克旅
第51坦克旅
第103坦克旅
第57摩托化步兵旅(https://www.daowen.com)
第881反坦克炮团
第234迫击炮团
第121高射炮团
第16坦克军
第107坦克旅
第109坦克旅
第164坦克旅
第15摩托化步兵旅
第614反坦克炮团
第226迫击炮团
第1 441重型自行火炮团（后配属第17近卫步兵军）
第7近卫机械化军
第24近卫机械化旅
第25近卫机械化旅
第26近卫机械化旅
第57近卫坦克旅
第12坦克团
第13坦克团
第215坦克团
集团军直属部队：
第11近卫坦克旅
第130反坦克炮团
第563反坦克炮团