此役，八路军共歼日军4000余人，收复沁县、榆社、武乡、辽县、沁源、屯留、长治、黎城县等18座（其中我军收复12座，国民党军收复6座），巩固和扩大了晋冀豫边区抗日根据地。苫米地旅团，作为9路围攻的主力部队，不仅没有建立什么“功勋”，反而损失最为惨重。据八路军总部侦察队目睹，苫米地旅团长率残部由襄垣经沁源回撤时，每个联队仅剩下500余人，笨重的辎重部队早已化为乌有。苫米地旅团长也因此而受到严厉的处分。
这次战役八路军也有较大伤亡，特别是在长乐村战斗中，772团团长叶成焕身负重伤，不幸牺牲。叶成焕团长是我129师有名的一员猛将，因屡建奇功，深得上级首长的赞赏和战士们的拥护爱戴。他的牺牲，使我军失去了一位优秀的指挥员。叶成焕团长的遗体安葬时，朱德、刘伯承、邓小平、徐向前和陈赓等许多领导，都亲自到他下葬的合壁村凭吊。
反9路围攻战役期间，在这一地区的国民党军有十几个师，但在日军的进攻面前，除少数部队作了零星抵抗外，大部逃往豫北或中条山区。战役结束后，蒋介石给八路军总部发来了“嘉奖电”，特别是对129师在长乐村一战，大大夸奖一番，而对贻误战机的曾万钟却没给一点制裁。
因此，从这次作战中，广大人民群众进一步看清了八路军才是真正的抗日队伍，从而使我党我军的威信空前提高。从此，以太行山为依托的晋冀豫地区，基本上为八路军所控制。
在此次反围攻作战中，朱德、彭德怀以游击战和运动战相结合的战术，使主力军在广泛的群众游击战争的配合下，运动自如，寻机歼敌。这是红军在苏区反围剿作战经验的发展，也是毛泽东全民抗战思想的一次胜利实践。1945年，彭德怀在总结抗战近8年的经验时说：“八路军领导机关从这次反9路围攻中，直接取得了国内战争转变为民族战争的成功经验，即敌人的围攻是可以打破的。”
就连日军也不得不承认共军的威势不容轻视，他们彼此相互告诫：“华北有八路军是不能安枕的。”“山西军队以共产军第八路军为中心，由共产党大人物朱德所指挥，与土民合流，其势力实难侮也。”日本防卫厅战史室主编的《华北治安战》一书中则这样写道：
经过正太、邯长路破袭战和粉碎日军对晋东南地区的“9路围攻”，扩大了共产党和八路军的影响，增强了广大人民坚持敌后抗战的信心；同时，给日军造成极大的不安，不得不承认：“在第1军地区，有力的中国军退入山西省内的山地，会同原来盘踞该地的共军，扰乱我占领地区，其威势已不容轻视。第1军从3月中旬至4月下旬之间，在占领地区内进行肃正讨伐，虽予敌以一定的打击，但未能达到预期目的，特别是对五台山及潞安北方的共军，未能进行讨伐。”