До 7 декабря бои шли на окраинах Тихвина, западнее города на р. Тихвинка и южнее — вдоль дороги Тихвин — Тальцы. Вместе с тем не следует думать, что немецкие войска не получали никаких подкреплений. В конце ноября частично по воздуху, а частично маршем в Тихвин была направлена 61-я пехотная дивизия из резерва группы армий «Север». Соединение до этого вело бои на островах в Балтийском море. Пехотная дивизия заняла оборону в Тихвине, а 12-я танковая дивизия была высвобождена для использования в качестве мобильного резерва. В это же время группировка врага на маловишерском направлении была усилена частями 215-й пехотной дивизии, перебрасываемой из Франции. Также в группу армий «Север» прибыла 250-я пехотная дивизия, сформированная из испанцев. Это была своего рода благодарность генерала Франко за помощь, оказанную ему Германией в ходе гражданской войны. В результате прибытия резервов сопротивление противника наступлению 4-й армии значительно возросло.
Немецкое командование придавало большое значение удержанию Тихвина. Так, на совещании у Гитлера 6 декабря 1941 г., которое описывалось в дневнике Ф. Гальдера, излагались планы по изоляции Ленинграда и установлению связи с финнами. С этой целью предполагалось пополнить 8-ю и 12-ю танковые дивизии и, главное, «удерживать Тихвин»[133]. Перелом в сражении под Тихвином наступил 7 декабря, на следующий день после упомянутого совещания у Гитлера. Южная оперативная группа войск 4-й армии (ею командовал снятый в начале ноября с командования армией генерал-лейтенант В. Ф. Яковлев) прорвала оборону противника на линии железной дороги и подошла к Ситомле, создав угрозу перехвата единственной коммуникации, связывавшей тихвинскую группировку противника с тылом. С целью предотвращения этой угрозы немецкое командование было вынуждено спешно снять часть своих сил с фронта в районе Тихвина и перебросить их в Ситомлю. Воспользовавшись ослаблением вражеских сил в городе, войска 4-й армии решительно атаковали противника, сломили его сопротивление севернее и восточнее города и 9 декабря в упорном ночном бою овладели Тихвином. Уже 8 декабря, всего два дня спустя после обсуждения далеко идущих планов по наступлению через Тихвин, Гальдер записывает в своём дневнике:
«Тихвин эвакуируется»[134].
Последней из армий по периметру выступа с вершиной в Тихвине перешла 54-я армия. Произошло это потому, что на волховском направлении наступление немецко-фашистских войск было остановлено только 25 ноября в 6 км к югу и юго-востоку от Волхова. К началу декабря войска 54-й армии были усилены 80-й стрелковой дивизией, переброшенной из Ленинграда. В районе Войбокало из частей 311-й стрелковой дивизии, 6-й бригады морской пехоты, переброшенных с правого берега р. Волхов, и частей 80-й стрелковой дивизии была образована ударная группа, которая 3 декабря перешла в наступление и начала теснить противника в южном направлении.
В первой половине декабря из Ленинграда в состав 54-й армии были дополнительно переброшены 115-я и 198-я стрелковые дивизии. Также из Ленинграда были переброшены танки KB по льду Ладожского озера. В условиях перехода боёв под Ленинградом в фазу позиционной войны надобность в танках значительно уменьшилась, и они были использованы для спасения города косвенным путём, под Волховом.
С вводом в бой 15 декабря 115-й и 198-й стрелковых дивизий наступление на левом берегу р. Волхов стало развиваться более успешно. В двухдневных упорных боях 54-я армия продвинулась на 20 км и 17 декабря вышла в район Оломны, охватив левый фланг главных сил противника, действовавших на правом берегу р. Волхов. В это же время часть войск 4-й армии, преследовавшая противника вдоль железной дороги Тихвин — Волхов, вышла к р. Лынна и охватила правый фланг волховской группировки противника. Опасаясь окружения, эта группа начала отход. К 28 декабря она была отброшена за железную дорогу Мга — Кириши. Наши войска завязали бои за Погостье, Посадников Остров, Ларионов Остров и Кириши. Чтобы остановить наступление на этом направлении, немецкое командование вынуждено было снять из-под Ленинграда ещё две пехотные дивизии (291-ю и 269-ю) и перебросить их в район Кириши.
В декабре под Тихвином, как и на других участках советско-германского фронта, пошли в бой свежесформированные соединения. Для объединения управления возросшим числом армий и соединений 17 ноября был сформирован Волховский фронт под командованием К. А. Мерецкова. Управлять 4-й и 52-й армиями вкупе с вновь появившимися объединениями сочли нецелесообразным. Директива Ставки ВГК № 005581 от 11 декабря 1941 г. гласила: