Первое формирование Одесского военного округа было проведено в апреле 1919 года, но в связи с захватом его территории белогвардейскими частями и интервентами он был упразднен в этом же году.

С 11 октября 1939 года на базе некоторых соединений и частей Харьковского и Киевского военных округов началось второе формирование округа (командующий — комкор И. В. Болдин, член Военного совета — дивизионный комиссар А. Ф. Колобяков, начальник штаба — комбриг П. И. Ляпин). Ряд его соединений (51, 95 и 150-я сд, 468-й кап, 5-й сбап, 11-й лбап, 21-й дбап, 18-й озадн) приняли участие в советско-финляндской войне. 28 июня 1940 года войска сформированной в округе 9-й армии участвовали в освободительном походе в Северную Буковину и Бессарабию. 30 июня советские части вышли к рекам Прут и Дунай, по которым в 1941 году проходила граница с Румынией.

К началу войны с фашистской Германией Одесский военный округ включал территории Молдавской ССР, Крымской АССР, Днепропетровской, Запорожской, Измаильской, Одесской, Николаевской и Кировоградской областей Украины. Его войска прикрывали государственную границу СССР с Румынией от Липкан по реке Прут до устья Дуная, а также побережье Черного моря от Одессы до Керченского пролива, взаимодействуя с Черноморским флотом (Одесской и Севастопольской военно-морскими базами, Очаковским и Керченским секторами береговой обороны) и Дунайской военной флотилией. Для обороны Крыма предназначался 9-й отдельный стрелковый корпус, имевший в своем составе две стрелковые и одну кавалерийскую дивизии.

По разработанному в предвоенный период плану прикрытия в случае объявления мобилизации на базе управления и штаба Одесского военного округа вновь формировалась 9-я армия, которая должна была войти в состав войск Юго-Западного фронта. После начала боевых действий эта усиленная армия должна была нанести удар в направлении Тульча, Констанца, выйти на границу с Болгарией и отрезать Румынию от моря, поставив в трудное положение фашистскую Германию, получавшую нефтепродукты из этой страны.

Для охраны государственной границы в первом эшелоне были развернуты 35-й и 14-й стрелковые корпуса, 9-я кавалерийская дивизия (всего 6 дивизий). 18-й механизированный корпус, 150-ю стрелковую и 5-ю кавалерийскую дивизии планировалось использовать для нанесения контрударов по прорвавшемуся противнику.

Боевой состав войск Одесского военного округа на 22 июня 1941 года[1]

Наименование Стрелковые, кавалерийские, авиационные дивизии, укрепрайоны Танковые и моторизованные дивизии Окружное подчинение 14-й ск (25-я и 51-я сд) 18-й мк (44-я и 47-я тд, 218-я мд) 35-й ск (95-я и 176-я сд, 30-я гсд) 48-й ск (74-я и 150-я сд) 2-й кк (5-я и 9-я кд) 20, 21, 45, 65 и 66-я ад 137-й орап 9-й полк связи 320-й пап РГК, 430-й гап б/м РГК 317-й оадн б/м РГК 26-й и 268-й озадн 2, 24, 25, 26 и 79-й пограничные отряды 84-й Верхнепрутский укрепленный район 86-й Нижнепрутский укрепленный район 80-й Рыбницкий укрепленный район 82-й Тираспольский укрепленный район 81-й Дунайский укрепленный район 83-й Одесский укрепленный район В Крыму 9-й ск (106-я и 156-я сд) 32-я кд В распоряжении ГШ на территории округа 7-й ск (116, 196, 206-я сд) 2-й мк (11-я и 16-я тд, 15-я мд) 147-я сд 3-й вдк 137, 515, 522, 527-й гап б/м РГК 296-й и 391-й озадн

Таким образом, к началу Великой Отечественной войны на территории округа были сосредоточены довольно большие силы войск: 13 стрелковых, четыре танковые, две моторизованные, три кавалерийские, пять авиационных дивизий, находилось шесть укрепленных районов, несколько отдельных воинских частей и учреждений. 364 700 красноармейцев и командиров несли службу на территории округа.

На страже государственной границы с Румынией стояли отрады Молдавского пограничного округа НКВД, насчитывавшие 9910 человек. На реке Прут базировались корабли Дунайской военной флотилии, оперативно подчиненной штабу ОдВО. Южный фланг округа прикрывался кораблями Черноморского флота и его военно-морскими базами.