中方傷亡：1，龐炳勳第3軍團停止3月26日，龐部已傷亡殆儘，龐炳勳致蔣介石密電稱“總計戰役兵，現不滿千人”。連絡徐祖貽致李宗仁電“龐軍兵力喪失過巨…已失戰役力”，即便考慮到龐有儲存力量誇大傷亡的身分，按龐部戰役兵萬人計，亦可約略看出龐部傷亡當在8000人以上。

第2次臨沂戰役後，於麟章稱第38師“減員萬餘人”，張自忠遂決定將該師歸併編成一個旅，約千人，歸軍直接批示。據180師39旅參謀長楊遇春回想文稱，該旅“隻剩下200多人，其他3000餘人皆傷亡。”楊作為旅參謀長，供應的本旅戰役傷亡人數數據應當是可托的。・

此役，中**隊泛博官兵英勇奮戰，起首在南線將日軍禁止在淮河南岸，突破其與北線日軍彙合的詭計；繼而在北線將東路日軍擊敗於臨沂地區，又將西路日軍之右翼禁止在嘉祥地區，粉碎日軍在台兒莊會師的打算。在台兒莊地區作戰中，第五戰區采納主動防備戰法，以一部擔負外線防備，另一部置於外線作戰，攻防連絡，矯捷矯捷，獲得大捷。隨後，最高軍事當局不顧敵強我弱的團體情勢，集結雄師在徐州四周，詭計與日軍決鬥，因此使會戰在前期陷於被動。固然如此，此次會戰耗損了日軍有生力量，遲滯了日軍打擊速率，為擺設武漢保衛戰博得了時候。

通過部屬單位的傷亡也大略看出第59軍傷亡之慘痛。原第38師第113旅旅長李致遠在回想文中稱，僅在15-18日的劉家湖戰役中，“第二二八團原有兩千餘人，喪失半數以上；第二二四團也傷亡近半數。”從3月14日至19日，59軍成建製戰死者計有第26旅第678團（團長崔振倫，在打擊朱陳鎮戰役中，該團另有一營人捐軀過半）第2營，第113旅第226團第6、10連，114旅227團第12連。時任第59軍軍部參謀處作戰科少校參謀的王丕廉在回想文中稱：“顛末三日夜的狠惡戰役，我方僅連長就傷亡一百餘員，兵士傷亡五分之二”。

3、第5戰區其他各部，當即向豫皖邊區突圍……

16日，第五戰區號令各軍隊彆離向豫、皖鴻溝山區突圍。中**隊且戰且退，陣形穩定，按部就班地向西、向南撤退。日軍阻一處，中**隊衝一處，無所不破，雄師向河南南部及湖北北部集結，各路都接踵衝出重圍。為製止與上風之敵作耗損戰，當各路敵軍向徐州步步合圍時，李宗仁令所部各路守軍，作稍事抵當後，即相機撤向山區、湖沼地區，停止“化整為零”的遊擊戰，與仇敵膠葛了月餘。5月18日傍晚，李宗仁與長官部官兵一應職員700餘人，乘夜色經宿縣、蒙城，超出敵之包抄圈移駐潢川。留守徐州城的劉汝明部在蕭縣一帶伏擊日軍第9師團，對日軍形成嚴峻傷亡。日軍見中**隊大部已走，詭計於徐州城圍殲劉汝明部。劉汝明部佯作死守狀，及見各路雄師撤儘，按照蔣介石的號令，放棄徐州城，奇妙地跳出日軍數十萬雄師的重圍，安然轉移。敵軍不但冇有擊潰劉汝明部，乃至連一個上尉也冇有捉到。日軍的華中調派軍的13師團一起殺來，發明李宗仁唱了一出空城計，又令一心想爭功的華北方麵軍大感波折，日軍傷亡了萬餘人的代價，獲得了一座空城。5月下旬，各路雄師按號令的線路，全數安然撤抵皖西、豫南地區。日軍沿隴海鐵路西進，6月6日占據開封。為禁止日軍進步，蔣介石9日命令在鄭州東北花圃口四周炸開黃河大堤，河水經中牟、尉氏沿賈魯河南泛。日軍被迫向黃泛區以東地區撤退。會戰結束。