Сформирована в 1939 г. в Белорусском Особом военном округе. В 1940 г. включена в состав Прибалтийского Особого военного округа. В нее вошли не полностью укомплектованные 16-й стрелковый, 29-й территориальный литовский стрелковый и 3-й механизированный корпуса, 23, 126, 128-я стрелковые дивизии, 42, 45, 46-й укрепленные районы, другие отдельные части и подразделения.

Согласно плану 11-я армия, прикрывала направления на Каунас и Вильнюс. Против войск 11-й армии противник сосредоточил крупную танковую группировку войск из состава групп армий «Север» и «Центр».

С началом войны 11-я армия в составе Северо-Западного фронта (с 22 июня 1941 г.), отражая атаки превосходящих сил противника, понесла значительные потери и вынуждена была с тяжелыми боями отходить на северо-восток за р. Вилия. Контрудар ее 3-го механизированного корпуса (25 июня) поставленной цели не достиг. В течение 2-3 июля остатки армии переправились через Западную Двину в районе Дриссы и были включены в 22-ю армию как группа войск генерала В.И. Морозова. 7 июля армия вновь передана в состав войск Северо-Западного фронта. Продолжая отход в направлении на Идрицу, она силами 5-й и 126-й стрелковых дивизий вела арьергардные бои.

С 9 июля 11-я армия действовала в новом составе. Ее полевое управление объединило 22-й, 41-й стрелковые корпуса, отходившие в островском и псковском направлениях, а также 1-й механизированный корпус, сосредоточившийся в районе Дно. В ходе оборонительных сражений на дальних подступах к Ленинграду войска армии нанесли сильные контрудары по противнику в районах Сольцы и Старая Русса. В дальнейшем под ударами подошедших сил противника они отошли за р. Ловать. До конца 1941 г. армия прочно обороняла рубеж восточнее г. Старая Русса. В январе-мае 1942 г. и феврале 1943 г. участвовала в боевых действиях войск Северо-Западного фронта в районе городов Старая Русса и Демянск. 3 апреля 1943 г. полевое управление 11 -и армии было выведено в резерв Ставки ВГК, а ее войска переданы в 68-ю армию. К 20 апреля армия передислоцирована в район Тулы с непосредственным подчинением Ставке ВГК.

В апреле-июне управление 11-й армии приняло в подчинение 53-й стрелковый корпус, 4, 96, 260, 273 и 323-ю стрелковые дивизии, 8-й гвардейский, 42-й, 225-й отдельные танковые полки и другие части. С 12 июля армия в составе Западного, а с 30 июля — Брянского 3-го формирования фронтов принимала участие в Орловской стратегической операции, в ходе которой во взаимодействии с войсками 11-й гвардейской армии 15 августа освободила Карачев. В Брянской операции соединения 11-й армии освободили Брянск, Бежица (17 сентября) и Унеча (23 сентября). Со 2 октября армия была выведена в резерв Брянского, с 11 октября — Прибалтийского (с 20 октября — 2-го Прибалтийского) фронтов, а 23 октября передана Белорусскому фронту. В его составе участвовала в Гомельско-Речицкой операции, в ходе которой во взаимодействии с войсками 48-й армии освободила областной центр Белоруссии Гомель (26 ноября), после чего продолжала развивать наступление в направлении Жлобина.

На основании директивы Ставки ВГК от 18 декабря 1943 г. войска армии 18-20 декабря 1943 г. были переданы в состав 48-й и 63-й армий, ее полевое управление выведено в резерв фронта и расформировано.

Командующие: генерал-лейтенант Морозов В.И. (июль 1940 г. — ноябрь 1942 г.); генерал-лейтенант Курочкин П.А. (ноябрь 1942 г. — март 1943 г.); генерал-лейтенант Лопатин А.И. (март-июль 1943 г.); генерал-лейтенант Федюнинский И.И. (июль-декабрь 1943 г.).

Члены Военного совета: дивизионный комиссар Зуев В.И. (март- декабрь 1941 г.); дивизионный комиссар Пронин А.М. (декабрь 1941 г.); дивизионный комиссар Колонии С.Е. (декабрь 1941 г. — июль 1942 г.); бригадный комиссар Иванченко З.Ф. (июль-август 1942 г.); генерал-майор Панков С.И. (август 1942 г. — декабрь 1943 г.).

Начальники штаба: генерал-майор Шлемин И.Т. (1940 г. — май 1942 г.); генерал-майор Шмыго И.С. (май-декабрь 1942 г.); генерал-майор Корнеев Н.В. (декабрь 1942 г. — декабрь 1943 г.).