9月14日17時，德軍在坦克的支援下，突破了斯大林格勒一號車站地域。此時，第62集團軍各部已無力反擊。穩定局勢的希望，全部寄托在隱蔽集結在伏爾加河左岸的近衛步兵第13師身上。9月14日入夜後，伏爾加河區艦隊和舟橋營動用一切運輸工具—汽艇、拖船、駁船，甚至漁船，將6000名近衛步兵第13師的官兵運過了伏爾加河。這些部隊一上岸，就在行進間向德軍發起了反擊。到9月15日晚，該師已全部運抵斯大林格勒，肅清了突入鐵路以東市區內的德軍，並前出到馬馬耶夫崗。斯大林格勒再一次轉危為安。
9月14日，蘇聯東南方麵軍軍事委員會做出《關於加強斯大林格勒地區渡口》的決議，建議將擔負運送居民的船隻交給斯大林格勒地域的渡河主任舍斯塔科夫少將指揮。這些船隻包括：快艇2號、快艇3號、快艇5號、快艇“第二個五年計劃”號、快艇“共青團”號、大型舢舨“布加喬夫”號、燃氣輸船99號、燃氣輸船109號和6艘駁船。不足的船隻從阿斯特拉罕抽調。
9月下旬，負責防守斯大林格勒北部和中部的第62集團軍遭受德軍的主要攻勢，形勢一度十分危急。為加強河上運輸的組織，保證戰鬥的需要，根據東南方麵軍司令員的命令，第62集團軍於9月27日前，接收了包括“紅十月”和“克拉斯納亞斯洛博達”在內的各渡口，以及渡口的所有工作人員和渡河工具。為有計劃地組織彈藥、糧食和燃料的供應，每個渡口都成立了由第62集團軍炮彈供給處、糧食處和衛生處代表組成的工作小組。規定首先應將彈藥和糧食運往伏爾加河右岸，然後再將傷病員運出。
負責防守斯大林格勒南部的第64集團軍也采取了類似的集中領導措施。
由於蘇軍河上運輸組織得力，德軍始終無法占領全城。得到源源不斷補充的蘇軍，將德軍精銳部隊牢牢釘在斯大林格勒的廢墟裏，在反複拉鋸中不斷消耗德軍的實力。
戰鬥中的伏爾加河區艦隊
戰鬥在伏爾加河上的，不僅有河運人民委員部的民用船舶，還有伏爾加河區艦隊的艦艇。該區艦隊由羅加喬夫海軍少將指揮，編有江河第1、第2艦艇支隊和掃雷艦獨立支隊。戰役開始時，伏爾加河區擁有7艘炮艇、14艘裝甲艇、33艘掃雷艇和兩座浮動炮台。戰役開始後，區艦隊的掃雷艇負責清除德軍布放在河裏的水雷，裝甲艇負責為運輸船護航，炮艇和浮動炮台主要負責用炮火支援陸軍部隊。
從8月23日開始，伏爾加河區艦隊不得不在接連不斷的敵炮轟擊下執行任務。區艦隊的裝甲艇和掃雷艇在戰役中得到了補充，艇上增設了高射炮。第1、第2艦艇支隊分別增援了第64和第57集團軍，北部艦群（“烏瑟斯金”號、“夏伯陽”號炮艦，裝甲艇和掃雷艦分隊）渡過阿赫圖巴河，配合並隸屬於第62集團軍作戰。該艦群在阿赫圖巴占領了發射陣位，以準確的炮火支援被圍困在城市北部地段進行防禦的步兵第124旅。由海軍大尉庫茲涅佐夫指揮的“烏瑟斯金”號炮艇堅持戰鬥了68天。從11月10日起，“烏瑟斯金”號炮艇又去支援被敵圍困的步兵第138師，同時確保了駐守在斯大林格勒市以北的第66集團軍與第62集團軍的部分聯絡。
時任第62集團軍司令員的崔可夫在回憶錄裏寫道：“至於區艦隊水兵們所起的作用以及他們的功勳，我可以簡單地說，如果沒有他們，第62集團軍可能早就彈盡糧絕，全軍覆沒，也根本談不上去完成肩負的任務。”
據統計，在戰役期間，伏爾加河區艦隊先後將8.2萬名蘇軍官兵，大量的火炮、坦克、汽車，近2500噸物資運到伏爾加河右岸，返航時將5.2萬多名傷病員和居民運出斯大林格勒。伏爾加河區艦隊的炮艦、裝甲艦和浮動炮台積極壓製和摧毀了大量德軍的有生力量和戰鬥技術裝備。從1942年8月23日到11月10日，區艦隊的艦隻向德軍發射了1.3萬發炮彈，斃傷德軍5000名，擊毀德軍坦克24輛、飛機10架及大量技術裝備。