Имеет форму правильного круга. На лицевой стороне медали — группа бойцов с винтовками наперевес. Над группой бойцов, с правой стороны медали, развевается знамя, а с левой стороны видны очертания танков и летящих друг за другом самолетов. В верхней части медали, над группой бойцов, пятиконечная звезда и надпись по краю медали «ЗА ОБОРОНУ СТАЛИНГРАДА». Лицевая сторона медали окаймлена выпуклым бортиком.

Медаль при помощи ушка и кольца соединяется с пятиугольной колодкой, обтянутой шёлковой муаровой лентой оливкового цвета с продольной красной полоской посередине.

Медаль «За оборону Сталинграда» учреждена Указом Президиума Верховного Совета СССР от 22 декабря 1942 года.

Данная награда была учреждена вместе с другими медалями за оборону крупных советских городов, медали за оборону Одессы, Севастополя и Ленинграда. Она посвящена героической обороне Сталинграда (ныне Волгоград) в июне–ноябре 1942 года. Сталинградская битва стала одной из самых кровавых во Второй Мировой войне, к середине ноября немецкие войска смогли захватить большую часть города, но к тому моменту исчерпала все резервы. В результате Красная армия смогла окружить войска вермахта, что в итоге привело к их капитуляции. Работу над эскизом медали вели ряд художников, автором победившего образца стал художник Москалев.

Медалью «За оборону Сталинграда» награждались все участники обороны Сталинграда — военнослужащие Красной Армии, Военно-Морского Флота и войск НКВД, а также лица из гражданского населения, принимавшие непосредственное участие в обороне. Периодом обороны Сталинграда считается 12 июля — 19 ноября 1942 года.

 
Медаль «За оборону Сталинграда» носится на левой стороне груди и при наличии других медалей СССР располагается после медали «За оборону Севастополя»