С первых дней войны началась активная подготовка Тулы к обороне. Важную роль играли городские власти и местное население.
Основные усилия были сосредоточены на строительстве фортификационных сооружений: окопов, противотанковых рвов, дзотов и блиндажей. Оборонительные линии были возведены не только в черте города, но и на подступах к нему. Важным этапом стало создание Тульского оборонительного района, который включал несколько линий защиты.
Гарнизон Тулы был укомплектован частями регулярной армии, ополченцами и подразделениями НКВД. Население города, включая женщин и подростков, активно помогало в строительстве оборонительных сооружений, обеспечивая быструю готовность города к отражению атак.