О необходимости укрепления обороноспособности страны И.В. Сталин заявлял еще в середине 20-х гг. В 1933 г. через 3 дня после прихода к власти А. Гитлер раскрыл свои планы о "захвате нового жизненного пространства на Востоке". Поэтому в 30-е гг. советское правительство постоянно добивалось повышения военного могущества страны. В результате индустриализации в СССР была создана мощная промышленность, позволявшая развернуть производство необходимого для обороны страны количества существовавших тогда видов оружия и боевой техники, и строго централизованное сельское хозяйство.
В условиях нараставшей военной угрозы в СССР были предприняты меры по расширению военного производства. Прежде всего, были резко увеличены бюджетные ассигнования на оборону. Если в середине 1938 г. они составили 23 млрд. руб., то уже в начале 1940 г. - 57 млрд. руб. С конца 30-х гг. в восточных районах страны - в Поволжье, на Урале, в Сибири, Казахстане, Средней Азии, Дальнем Востоке - развернулось строительство военных заводов - дублеров, которые в случае войны должны были заменить разрушенные или захваченные врагом предприятия. Военное производство развивалось ускоренными темпами: если общий объем промышленной продукции за год увеличивался в среднем на 13%, то в военной промышленности - на 39%. На решающие направления работы по развитию военного производства были направлены опытные организаторы и руководители - Н.К. Байбаков, Б.Л. Ванников, В.В. Вахрушев, Н.А. Вознесенский, А.Н. Косыгин, А.И. Микоян, М.Ф. Тевосян, Д.Ф. Устинов и др. Работникам военной промышленности, ученым, конструкторам была поставлена задача: в сжатые сроки создать и освоить новые образцы оружия и боевой техники, полностью отвечающие требованиям современной войны. В 1938-1940 гг. были созданы, испытаны и приняты для серийного производства самолеты-истребители Як-1, МиГ-3, ЛаГГ-3, пикирующий бомбардировщик Пе-2, самолет-штурмовик Ил-2. В первой половине 1941 г. советские авиазаводы выпустили около 2700 самолетов новых типов. В конце 1939 г. началось производство танков новых конструкций - тяжелого танка КВ, аналогов которому в мире не было, и среднего танка Т-34. С января 1940 г. до начала войны было выпущено 639 танков КВ и 1225 - Т-34. Накануне войны на вооружение армии поступили новые образцы артиллерийских орудий: полковая и дивизионная 76-мм пушки, 122-мм гаубица, 152-мм пушка-гаубица и др. Были созданы и запущены в производство пистолеты-пулеметы (автоматы) конструкций В.А. Дегтярева, Г.С. Шпагина и др. Целый ряд наименований новой военной техники превосходил соответствующую технику немецких войск, а некоторые образцы военной техники просто не имели аналогов в мире (танк КВ, штурмовик Ил-2, 76-мм пушка и др.). Танк Т-34 стал сенсацией для военных конструкторов, и все попытки немецких конструкторов создать подобный танк были безуспешными. Однако Красная Армия по ряду важных видов вооружения и боевой техники в то время отставала от гитлеровской Германии. Кроме того, нападение фашистской Германии на СССР состоялось в тот момент, когда перевооружение Красной Армии только начиналось, и поступившие новые образцы военной техники еще не были освоены личным составом.
В 1939 г. был принят новый закон "о всеобщей воинской повинности", который существенно расширил контингенты военнообязанных, увеличил сроки действительной службы и перевел вооруженные силы на единую кадровую систему комплектования. За три предвоенных года общая численность армии и флота была увеличена в три раза и доведена до 5,3 млн. чел. Но стремительный рост численности Красной Армии накануне войны происходил за счет призыва в ее ряды малолетних контингентов, которых еще требовалось обучить военному делу. Шло срочное формирование новых частей и соединений, но в момент нападения Германии немало частей и соединений лишь частично были укомплектованы личным составом и боевой техникой.
Форсированно велось строительство оборонительных рубежей и других военных объектов. Были усилены войска приграничных военных округов - Ленинградского, Прибалтийского, Западного, Киевского, Одесского. Основная часть новой военной техники направлялась в приграничные округа. В мае 1941 г. был досрочно проведен выпуск курсантов военных училищ.
С 1937 по 1939 гг. в армии была проведена чистка: значительная часть высшего военного командования Красной Армии была репрессирована, из армии были уволены по политико-моральным причинам (пьяницы, расхитители и т.д.), уроженцы заграницы (прибалты, финны), инвалиды по болезни и т.д. Высших командиров и политработников от комбрига до маршала насчитывалось 733 чел., из них было репрессировано 579. До сих пор причины, точные данные о количестве репрессированных, последствия этой чистки вызывают споры исследователей. Конечно, существенная смена высшего военного командования в предвоенные годы сказалась на снижении боеспособности Красной Армии в 1941 г. Вместо репрессированных были поставлены молодые военачальники, и им нужно было время для приобретения опыта высшего руководства.