Сражение внутри города развёртывалось в четыре главных фазы (См. карту N'1 на стр.146). В первой фазе, которая началась 13 сентября, сражение сконцентрировалось на юге и в центре города. Целью немцев было установить контроль над городом южнее реки Царица, оккупировать центральную часть и расколоть 62-ю армию пополам. Севернее реки Царица целью немецкой армии была оккупация центра города и захват Мамаева кургана. 26 сентября Паулюс заявил, что юг и центр города захвачены. Однако, центральная часть, хотя и находилась под огнём немцев, не была захвачена полностью. Снова немцы достигли значительного прогресса, но захватить заводы, или занять берег на западной стороне Волги не смогли.