太原战役从1948年10月5日开始，至1949年4月24日止，历时6个多月。解放军共歼灭1个绥靖公署，2个兵团部、6个军部、17个师及地方武装共13.5万余人，其中毙伤3.3万余人，生俘9.7万余人，投降5300余人。缴获各种炮6283门，各种机枪6943挺，长短枪3.7784万支，各种子弹236.5万发，各种炮弹5.4386万发，手榴弹20.5万枚，坦克9辆（以上数不包括军需仓库库存），骡马千匹。解放军伤亡3.2万余人。（根据《解放军第18兵团军史战史资料》之《太原战役我伤亡消耗统计》）
太原的解放，结束了阎锡山对山西人民长达38年的血腥统治，使人民获得了一个重要的工业基地，对经济恢复及支援全国解放战争均有重要意义。同时，对拒绝用和平方法解决问题的国民党残余势力给以应有的惩罚，对此后解放大同等地亦有直接作用。
太原解放了，受尽苦难的古城人民，涌上街头，以种种方式表达兴奋的心情，到处是歌声和欢笑声。一位老艺人边弹边唱：
从前当牛马，如今做主人；
昨日泪满襟，今天庆翻身。
盼了多少日和夜，
熬过了寒冬迎新春。
老汉我今年不是六十二，
我成了二十六岁的年轻人……
太原战役，是典型的大城市攻坚战。解放军全歼太原守军，在战役指挥方面的主要经验是：
第一，制定了正确的战役指导方针。在战役初期，解放军采取了围困、瓦解和攻击相结合的作战方针。在围城期间，解放军又采取了围困、瓦解的作战方针。经过太原外围作战和围城斗争，解放军逐批消灭了守军的有生力量，攻占了战役战术要点，瓦解了守军士气，为而后作战创造了有利条件。在总攻太原时，解放军在力量对比上占绝对优势的情况下，采取了首先分割包围外围守军，争取歼灭其大部或全部，占领攻城阵地，而后一举攻城的战役指导方针，从而使守军猝不及防，其防线顷刻间崩溃。实践证明，这些方针是正确的。
第二，周密部署。根据太原的地理特点和守军的兵力部署，第1兵团首先攻占东山四大要塞，扫除攻城的主要障碍，同时控制飞机场，断绝守军的空中外援和逃路，为战役的胜利奠定了基础。在总攻太原阶段，集中绝对优势兵力、火力，四面围攻，多路突破，连续突击，从而一举攻克太原。
第三，开展政治攻势，瓦解守军。太原战役期间，解放军采取各种方式有针对性地大力开展政治瓦解工作，使大批守军纷纷弃暗投明，从而加快了战役胜利的进程。