乌军部署在马里乌波尔的兵力包括，53机械化旅、海军陆战队36旅、国民警卫队第2旅，后期增援的第93机械旅一部，亚速营在马里乌波尔有8个营约3000人的兵力，乌军总兵力在1.4万人。

整个马里乌波尔战斗分为三个阶段。第一个阶段是分割包围。2月24日，俄军先是利用大量的巡航导弹、弹道导弹对乌空军机场、地面防空导弹系统、雷达系统和地面情报指挥中心等有可能对俄军快速穿插构成阻碍的目标进行了精确摧毁。

同时，俄军使用了沿袭自前苏联时期的“大纵深战术”，地面机械化部队按照计划进入乌境内快速穿插，以“迅雷不及掩耳之势”迅速分割包围了乌东部地区所有重点城市，切断了各个城市里乌军相互之间的联系。同时后续部队快速跟进，最终形成了对乌东地区乌军主力的包围圈。俄军区区数万兵力却包围了数量占据绝对优势的乌克兰军队，堪称是现代战争史上的奇观。

当然，俄军采用“大纵深战术”的代价也是不菲，由于这种战术的核心就是“绝对的快”，在推进过程中不能有过多的停留。因此在这个阶段俄军的人员伤亡和装备损失非常大，除了被乌军伏击外，大量武器装备一出现问题便被直接抛弃。

第二阶段就是外围战斗。2月25日晚，俄军黑海舰队出动3艘鳄鱼级和4艘蟾蜍级登陆舰在马里乌波尔以西70公里的海岸线登陆并迅速控制了周边城镇。2月26日清晨，俄军从西边切断了马里乌波尔的退路。