Сформирована в октябре 1941 г. в Северо-Кавказском военном округе и имела 23, 24, 25 и 26-ю саперные бригады. С марта 1942 г. включала также 27, 28, 29 и 30-ю, с мая — 10-ю и 11-ю бригады из состава расформированных 9, 10 и 4-й саперных армий. Первоначально армии был отведен участок от Азовского моря до Сталинграда. Возводила донской оборонительный рубеж по рекам Аксай, Дон, Северский Донец; с февраля 1942 г. — Ворошиловградский и Ростовский оборонительные обводы. С конца июля на Северо-Кавказском и Закавказском фронтах вела строительство Орджоникидзевского, Минералводского, Грозненского и Аксайского оборонительных обводов, терского, сунженского и гудермесского оборонительных рубежей, заграждений в Дарьяльском ущелье и Эльхотовском дефиле. Саперные бригады привлекались к инженерному обеспечению Донбасской операции 1942 г. и обороне Кавказа.

В октябре 1942 г. управление армии преобразовано в 37-е управление оборонительного строительства; 11, 23, 24 и 25-я бригады переданы во фронтовое подчинение, остальные расформированы.

Командующие: бригинженер Оника Д.Г. (октябрь 1941 г. — январь 1942 г.); генерал-майор инженерных войск Назаров К.С. (январь- март 1942 г.); генерал-лейтенант инженерных войск Гундоров А.С. (март- май 1942 г.); полковник Суслин Д.И. (май-июль 1942 г.); полковник Салашенко И.Е. (июль-октябрь 1942 г.).