Hyökkäysvaiheen jälkeen joukot saivat puolustustehtävän. Samalla aloitettiin taempien puolustusasemien suunnittelu ja myöhemmin linnoittaminen. Maan talouselämän turvaamiseksi kotiutettiin 105 000 vanhimpien ikäluokkien miestä.
Asemasotavaihe oli suureksi osaksi yksitoikkoista vartiopalvelua, joka vaati kuitenkin jatkuvaa valppautta. Molemmin puolin harjoitettiin vanginsieppaustoimintaa sekä sissi- ja partiotoimintaa syvälläkin vastustajan selustassa. Asemasodan aikana käytiin myös useita paikallisia kiivaita taisteluita. Propagandalla yritettiin molemmin puolin vaikuttaa viholliseen, mutta tulokset jäivät vaatimattomiksi.
Käytettävissä ollutta rauhallisempaa vaihetta ei hyödynnetty täysimääräisesti asemien parantamiseen ja taempien asemien linnoittamiseen. Puhdetyöt tuottivat paljon sekä käyttö- että koriste-esineitä, mutta niihin käytetty aika ei lisännyt puolustusvalmiutta. Puhdetöillä oli kuitenkin merkitystä mielialan ylläpidon kannalta. Mielialaan pyrittiin vaikuttamaan myös valistus- ja viihdetoiminnalla. Huolimatta sodan vaikeista olosuhteista kuului myös opiskelu vapaa-ajan harrastuksiin etulinjan korsuja myöten. Monet suorittivat esimerkiksi ylioppilastutkinnon rintamalla ollessaan. Vallatuille alueille jääneille Itä-Karjalan lapsille järjestettiin kouluopetusta. Opetuksesta vastasivat suomalaiset opettajat!
Asemasodan aikana ja erityisesti vuonna 1943 saapui maahamme yli 3300 virolaista vapaaehtoista, jotka olivat halukkaita palvelemaan Suomen armeijassa. Virolaisista perustettiin vuoden 1944 alussa jalkaväkirykmentti JR 200, joka taisteli menestyksellisesti Karjalan kannaksella kesän 1944 torjuntataisteluissa. Myös Suomen merivoimissa palveli koko jatkosodan ajan virolaisia vapaaehtoisia. Elokuussa 1944 JR 200 laivattiin Viroon, jossa se jatkoi taistelua saksalaisten alaisuudessa Viron vapauden puolesta maahan hyökkääviä neuvostoliittolaisia joukkoja vastaan. Helmikuussa 1944 Neuvostoliitto teki Helsinkiin kolme suurta ilmahyökkäystä, joilla oli tarkoitus taivuttaa Suomi rauhaan Neuvostoliiton ehdoilla. Helsingin tehokas ja hyvin johdettu ilmatorjunta pelasti kuitenkin pääkaupungin suuremmilta tuhoilta.
Suomalaiset lentäjät osoittautuivat taidoiltaan hyvin korkeatasoisiksi. Esimerkkinä tästä on menestyksekkäin hävittäjä-ässämme lentomestari Ilmari Juutilainen, joka ampui alas 94 vihollisen lentokonetta. Tätä enemmän ei yhdenkään maan lentäjä ole tuhonnut viholliskoneita ilmataisteluissa lukuun ottamatta saksalaisten parhaat hävittäjä-ässät. Suomalaisten hävittäjälentäjien korkeaa tasoa kuvaa se, että esimerkiksi Messerschmitt-lentäjät ampuivat alas 32 ja Brewster- lentäjät 24 viholliskonetta jokaista omaa alasammuttua konetta kohden. Lentomestari Juutilainen oli kaksinkertainen Mannerheim-ristin ritari kolmen muun poikkeuksellisen ansioituneen sotilaan kanssa. Yhteensä nimitettiin 191 suomalaista sotilasta Mannerheim-ristin ritariksi erinomaisen urheuden, taistelussa saavutettujen erittäin tärkeiden tulosten tai erikoisen ansiokkaasti johdettujen sotatoimien palkitsemiseksi. Sotilasarvot vaihtelivat sotamiehestä sotamarsalkkaan.
Kesään 1944 mennessä oli maahamme hankittu Saksasta ajanmukaista sotavarustusta, kuten hävittäjä- ja pommituslentokoneita, kenttä- ja ilmatorjuntatykkejä, tutkia, panssarintorjuntatykkejä, panssarikauhuja ja -nyrkkejä sekä rynnäkkötykkejä. Määrät eivät kuitenkaan olleet riittäviä.