Для немецкого командования обстановка характеризовалась двумя разнонаправленными тенденциями. С одной стороны, фронт трещал по всем швам, а на некоторых участках попросту отсутствовал. С другой стороны, в Донбасс постепенно прибывали новые корпуса и дивизии. Во-первых, это были рокированные с других участков фронта соединения, а во-вторых — прошедшие в 1942 году переформирование танковые, пехотные и моторизованные (панцер-гренадерские) дивизии. Первую группу составляли отходившие через Ростов танковые корпуса 1-й танковой армии Маккензена и 4-й танковой армии Г. Гота. Еще 22 января Гитлером было принято решение отвести 1-ю танковую армию, поспешно отходившую с Кавказа, не на Кубанский плацдарм, а через Ростов в распоряжение командующего группы армий «Дон» Э. фон Манштейна. Соответственно 4-я танковая армия должна была при крыть отход армии Э. фон Маккензена через Ростов на Донбасс. После выполнения этой задачи 4-я танковая армия также отходила через Ростов на Донбасс и могла быть использована для парирования советского наступления. Таким образом, немецкое командование получало в свое распоряжение два крупных подвижных объединения, которые хотя и участвовали в боях с самого начала летнего наступления 1942 года, но все еще сохраняли относительную боеспособность. «Ветераны» летнего наступления на Сталинград и Кавказ приняли активное участие в боях за Харьков и Донбасс. Это 3-я и 23-я танковые дивизии вермахта и моторизованная дивизия СС «Викинг». Но наиболее существенным подкреплением было прибытие новых дивизий, прошедших переформирование. Это были соединения, утратившие боеспособность и выведенные с фронта по итогам зимней кампании 1941–1942 годов. Первой из этой группы соединений стала 6-я танковая дивизия вермахта, принявшая участие в попытке деблокировать армию Паулюса в конце ноября и начале декабря 1942 года. Дивизия, насчитывавшая 7 декабря 1942 года 143 танка, понесла большие потери в зимних боях. Однако в течение января дивизия три раза получала пополнение и к 30 января насчитывала 64 танка. Менее сильной была переброшенная к Манштейну в ходе попытки деблокировать армию Паулюса 17-я танковая дивизия вермахта.

Второй из прошедших переформирование после зимы 1941–1942 годов соединений была 7-я танковая дивизия. Она прибыла в распоряжение командования группы армий «Дон» в январе 1943 года. Из вооруженной чешскими танками трехбатальонного соединения 1941 года, то есть соединения с тремя батальонами в танковом полку, она стала двухбатальонной (по четыре роты в танковом батальоне). В январе 1943 года 7-я танковая дивизия насчитывала 21 танк Pz.Kpfw.II, 91 танк Pz.Kpfw.III с 50-мм длинноствольным орудием, 14 танков Pz.Kpfw.III с 75-мм 24-калиберным орудием, 2 танка Pz.Kpfw.IV с 75-мм 24-калиберным орудием, 18 танков Pz.Kpfw.IV с 75-мм длинноствольным орудием и 9 командирских танков. Дивизия была использована в боях за Ростов, но боеспособности не потеряла. Еще одним танковым соединением вермахта, поступившим на усиление войск на южном секторе советско-германского фронта, была 11-я танковая дивизия. Она была переброшена из резерва группы армий «Центр» в конце 1942 года и к 29 января насчитывала 61 боеготовый танк.

В двадцатых числах января 7-я и 11-я танковые дивизии наносили контрудар по советским войскам, наступавшим на Нижнем Маныче. После завершения контрудара они были подготовлены для переброски на западный фланг группы армий «Дон».

Свежие силы и резервы прибывали не только в группу армий «Дон», но и в группу армий «Б» в районе Харькова и Белгорода. Таким резервом, сыгравшим важную роль в сражении, стала моторизованная (панцер-гренадерская) дивизия вермахта «Великая Германия». Дивизия прибыла на фронт в феврале 1943 года. Соединение буквально два месяца назад, в ноябре — декабре 1942 года, участвовало в напряженных боях под Ржевом, в отражении советского наступления, известного как операция «Марс». Однако дивизия успела получить пополнение, в том числе новейшие тяжелые танки Pz.Kpfw.VI Н «Тигр», составившие 13-ю роту танкового полка «Великой Германии». На тот момент танковый полк дивизии состоял из одного батальона и насчитывал 10 танков Pz.Kpfw.III с 50-мм длинноствольной пушкой, 42 танка Pz.Kpfw.IV с длинноствольным орудием, 9 танков Pz.Kpfw.VI Н «Тигр», 6 командирских танков и 28 огнеметных танков. Второй танковый батальон «Великой Германии» прибыл на фронт в разгар сражения, 1 марта 1943 года. Сражение под Харьковом стало по большому счету полноценным дебютом танков «Тигр». Они применялись на танкодоступной местности в качестве средства качественного усиления подвижных соединений. Совместно с «Великой Германией» действовала также отдельная танковая часть, 5-я рота батальона охраны (сопровождения) фюрера, в составе 4 танков Pz.Kpfw.III и 7 танков Pz.Kpfw.IV.

Помимо танковых и моторизованных соединений в группы армий «Б» и «Дон» поступали свежие пехотные дивизии. Для закрытия бреши севернее Харькова была переброшена 168-я пехотная дивизия, а юго-восточнее Харькова заняла позиции 298-я пехотная дивизия. Сюда же прибыла начавшая формироваться еще в декабре 1940 года и с марта 1941 года находившаяся на Западе 320-я пехотная дивизия генерал-майора Георга Постеля. Бои под Харьковом были дебютом дивизии Постеля на Восточном фронте, и судьба соединения уже в первый же месяц боев сложилась весьма драматично. Пополнение получили также другие соединения группы армий «Дон». В состав армейской группы Фреттер-Пико, оборонявшей северный фланг группы армий «Дон», в конце января прибыла 335-я пехотная дивизия. Одновременно армейской группе Фреттер-Пико было возвращено наименование 30-го армейского корпуса, и он был подчинен штабу 1-й танковой армии Маккензена. В состав армейской группы Холидта, оборонявшейся в центре построения группы армий «Дон», прибыла 304-я пехотная дивизия. Дивизия не обладала боевым опытом, но была хорошо укомплектована в отличие от опытных, но понесших потери в предыдущих боях 206-й и 294-й пехотных дивизий группы Холидта.

Наиболее сильным резервом, прибывающим в распоряжение германского командования на харьковском направлении, был 2-й танковый корпус СС. Три его дивизии — «Лейбштандарт СС Адольф Гитлер», «Рейх» и «Мертвая голова» («Тотенкопф») были в 1942 году выведены с фронта на переформирование. В 1941 году и зимой 1942 года все эти три моторизованные дивизии (точнее, в тот период «Лейбштандарт» был мотопехотной бригадой) воевали в разных группах армий. «Лейбштандарт» действовал в составе группы армий «Юг», моторизованная дивизия «Рейх» — в группе армий «Центр», а моторизованная дивизия «Тотенкопф» — в группе армий «Север». Теперь эсэсовские дивизии объединялись в один корпус. Возглавил это соединение Пауль Хауссер, командовавший в начале войны дивизией СС «Рейх». Несмотря на идеологическую компоненту войск СС, во главе ее соединений стояли, как правило, опытные и профессиональные военные. Пауль Хауссер был генерал-лейтенантом старой армии, начавшим службу еще в Первую мировую войну. Это был типичный представитель прусской военной школы, получивший серьезную подготовку офицера Генерального штаба. Возглавлявший «Лейбштандарт» с самого начала войны обергруппенфюрер СС Йозеф Дитрих был ветераном Первой мировой войны, служившим в 4-м полку баварской полевой артиллерии. Он получил опыт действий в штурмовых группах — элите кайзеровской армии. Дитрих также являлся одним из первых немецких танкистов, попав в 1918 году в подразделение танков A7V. История «Лейбштандарта» началась с первых дней существования Третьего рейха. В 1941 году четыре батальона моторизованной пехотной бригады «Лейбштандарт СС Адольф Гитлер» вступили на территорию СССР. Почти год спустя, 11 июля 1942 года, бригада была выведена на переформирование. Вторая эсэсовская дивизия, «Рейх», командование которой Хауссер оставил в связи с повышением в должности, возглавил группенфюрер СС Георг Кепплер. Кепплер также был ветераном Первой мировой войны, был несколько раз ранен и закончил войну в звании обер-лейтенанта. Дивизия «Рейх» была сформирована до начала Второй мировой войны, в 1941 году наступала на Москву, участвовала в сражении на Бородинском поле (где ее командир Пауль Хауссер лишился глаза) и, потеряв 11 тыс. человек в ходе восьмимесячных напряженных боев, в марте 1942 года была выведена на переформирование. Третьей дивизией — «Тотенкопф» (в переводе — «Мертвая голова») — командовал группенфюрер СС Теодор Эйке. Его карьера также была типичной для командира эсэсовского соединения. Начав службу в армии в 1909 году, Эйке участвовал в Первой мировой войне в двух баварских пехотных полках. После войны он стал полицейским, но наибольшую известность получил как руководитель охраны концентрационного лагеря Дахау. Дивизия «Мертвая голова» была сформирована осенью 1939 года, а в ходе войны с СССР соединение стало одним из главных участников сражения за «Демянский котел», из которого «Тотенкопф» был выведен только в октябре 1942 года. Из «котла» было выведено только 6500 человек, оставшихся в строю из 20 тыс. человек, насчитывавшихся в соединении в июле 1941 года.