Исходя из этого, было решено реорганизовать всю систему обороны, образовать секторы, определить задачи каждого из них и состав войск, назначить начальников. В 17 часов командующий армией издал соответствующий приказ.
Фронт обороны был разделен на три сектора: Восточный; Западный и Южный.
Восточный сектор (протяженностью 40 километров) включал правый фланг обороны до Хаджибейского лимана. Начальник — комбриг С. Ф. Монахов. Состав войск: 1-й полк морской пехоты, 26-й полк НКВД, 54-й полк 25-й стрелковой дивизии, батальон 136-го запасного стрелкового полка, два истребительных батальона и другие подразделения. Задача — оборонять Одессу с востока и севера, удерживая рубеж Григорьевка—Аджа-лыкский лиман — Булдынка — южная окраина села Свердлово—Ильинка.
Западный сектор (протяженностью 25 километров) имел задачей оборонять Одессу с северо-запада и запада по линии, идущей от Одессы в направлении Ва-каржаны—Секретаревка. Начальник — командир 95-й стрелковой дивизии генерал-майор В. Ф. Воробьев. Состав войск: 95-я дивизия и 1-й сводный пулеметный батальон 82-го Тираспольского укрепленного района. Передний край — по линии Бриновка — Новоселовка—Секретаревка.
Южный сектор (протяженностью 70 километров, включая Днестровский лиман) замыкал на левом фланге полукольцо рубежа обороны. Начальник — командир 25-н стрелковой дивизии полковник А. С. Захарченко. Состав войск: 31-й и 287-й полки 25-й дивизии, 2-й сводный пулеметный батальон 82-го Тираспольского укрепленного района. Задача —- оборонять Одессу с юго-запада и юга, удерживая рубеж Секретаревка—Мангейм—Кагарлык— озеро Попово — Беляевка — Овидиополь — Каролино-Бугаз.
Огневые средства были распределены между секторами с таким расчетом, чтобы иметь возможность создавать большую плотность артиллерии там, где можно было ожидать наиболее сильного нажима противника. В Западном и Южном секторах находились штатные артиллерийские полки 95-й и 25-й дивизий, два дивизиона 265-го корпусного артиллерийского полка и группа флотских подвижных береговых батарей. Войска Восточного сектора поддерживали 134-й гаубичный полк и одна из самых мощных береговых батарей Одесской военно-морской базы — 412-я. На помощь пехоте здесь могла прийти артиллерия боевых кораблей, как это было 13 августа. За штабом артиллерии Приморской армии сохранялась возможность маневра огнем в масштабе всего плацдарма и организации взаимной поддержки секторов. .
1-я кавалерийская дивизия, сосредоточившаяся к утру 13 августа в поселке Застава, составляла резерв армии. В армейском резерве находились также 2-й полк морской пехоты, 47-й отдельный понтонно-мосто-вой батальон и бронепоезд № 22.
Приказ командующего Приморской армии требовал от войск всех секторов совместно с инженерными частями оборудовать оборонительные рубежи "для длительной и упорной обороны, построить противотанковые и противопехотные препятствия.