经过一个多月的大反攻，山东5路大军共解放县城46座，攻克烟台、威海等6个重要港口，占领火车站35处，歼灭了据守这些地方负隅顽抗的日伪军6万余人，切断了津浦、胶济、陇海3条铁路，使济南、青岛、徐州、连云港像孤岛一样处于解放区汪洋大海的包围之中。
山东大反攻的胜利，直接增加了共产党在国共谈判中的地位。1945年9月15日，周恩来在重庆同国民党代表谈判时指出：“山东解放区迄今收复80余县，均已实行民选县长，治理民政，只等中央承认加委……”19日，周恩来又提出山东应作为由中共方面推荐省长的四省之一。
山东，战略地位十分重要。向北，它是进军东北的出发阵地；向南，它是支持华中的可靠后方。八路军控制了这一战略基地，大大加强了中国共产党在战后的地位，无论前途是战还是和，都创造了十分有利的条件。