В течении 23 декабря на Среднем Дону продолжались тяжелые бои, в районе Сталинграда было отражено несколько контратак противника окруженной армии Паулюса. Совинформбюро сообщало, что в районе Сталинграда было уничтожено до роты гитлеровцев, ликвидировано 24 дзота противника. Части 62-й армии продолжили наступление. Из-за неблагоприятных погодных условий авиация в полосе группы армии «Б» вела ограниченные боевые действия.
На Воронежском фронте проходили локальные бои, велась силовая разведка позиций противника. В дневнике пасторга Острогожского вагоноремонтного завода им. Тельмана А. Ламаша была сделана следующая запись о положении фронта на 23 декабря. «Работавшие на левом берегу заводские рабочие чувствуют, что скоро здесь, в районе Воронежа, наши войска перейдут в наступление, и враг будет отброшен.»
60-я и 40-я армия вели активную подготовку к наступлению, попутно совершенствовали оборонительные рубежи. В период подготовки приобрела большое значение задача повышения подвижности войск. На участке 38-й армии северо-западнее Воронежа велась подготовка к частной операции по овладению Ольховаткой.