В соответствии с постановлением ЦК ВКП (б) и СНК об усилении ПВО СССР, в феврале 1941 года начата реорганизация системы ПВО страны. Вся территория СССР разделена на зоны ПВО в границах военных округов. Каждая зона разделена на районы, внутри каждого районы образованы пункты ПВО. К началу войны было сформировано 13 зон.

На 21 июня 1941 года зенитная артиллерия ПВО страны включала 58 зенитных артиллерийских полков и 120 отдельных зенитных артиллерийских дивизионов. Общее количество зенитной артиллерии с учетом отдельных батарей и батарей запасных зенитных артиллерийских полков составляло 3 659 орудий среднего калибра и 330 орудий малого калибра. В составе зон ПВО находились также части и подразделения зенитных пулеметов. Основу зенитной артиллерии среднего калибра составляли 76-мм пушки образца 1931 и 1938 годов, снятые с производства в 1940 году.⁸

В годы Великой Отечественной войны основными средствами противовоздушной обороны были истребительная авиация, зенитная артиллерия и зенитные пулеметы. Основу зенитной артиллерии среднего калибра составляли 76-и и 85-и мм пушки. Основу малокалиберной артиллерии – пушки калибра 25 и 37 мм. Основу зенитно-пулеметного вооружения – счетверенные установки «Максим» калибра 7,62 мм образца 1931 года и зенитные пулеметы ДШК калибра 12,7 мм образца 1938 года.

9 ноября 1941 года, в самые тяжелые дни войны, Государственный Комитет Обороны принял постановление № 874 «Об усилении и укреплении противовоздушной обороны территории Советского Союза». В самом начале Великой Отечественной войны главное управление ПВО возглавлял генерал-полковник артиллерии Николай Воронов. С июля по ноябрь 1941 года – генерал майор артиллерии Алексей Осипов. Первым командующим войсками ПВО территории страны 9 ноября 1941 года был назначен генерал-лейтенант Михаил Громадин.

Несмотря на то, что фронту не хватало орудий, войска ПВО территории страны были выведены из подчинения командующих войсками военных округов и фронтов и подчинены командующему войсками ПВО территории страны – заместителю Наркома обороны по ПВО. Истребительная авиация, выделенная ПВО, находилась лишь в оперативном подчинении командующего войсками ПВО ТС. Только 2-й корпус ПВО, оборонявший блокированный Ленинград, остался в подчинении командующего Ленинградским фронтом.