衷於打了敗仗就又遮又蓋企圖掩人耳目的軍政當局來說，有必要把數字過小發表，但是對靖國神社來說，卻完全沒有必要把數字過大發表。”然而這篇報道只是一則不超過三十字的未署名的簡訊；並非靖國神社的獨自公佈數字；仍然很值得懷疑是否是記者把傷亡一萬八千弄成了死亡（靖國神社戰後從未進行過排除日本官方數字的獨自傷亡調查）。

而國際上比較公認的是日本損失了近五萬人（死亡的以及喪失戰鬥能力的，步兵第二十三師團、第七師團、第八國境守備隊、第一獨立守備隊和第一坦克師團幾乎全軍殆盡，十一個特種兵連隊徹底喪失了戰鬥力。高階軍官的傷亡也是空前的，日本報紙哀嘆：“大量高階軍官如此集中的傷亡是日俄戰爭後從未有過的。”

諾門罕前線日軍最後只剩下四百人人，整建制跑出來的只有騎兵聯隊百十人。關東軍司令官植田謙吉辭職，前線總指揮小松原切腹自殺，參謀長岡本雙腿被斬斷。這場戰爭讓日本的優秀指揮官損失殆盡。

相對於第二次世界大戰其它戰役，諾門罕是一場不為經傳的戰事。但是它對二次大戰的局勢發展卻有非常深遠的影響。

戰事發生前，日本東京當局仍為“北進”及“南進”的策略而爭論。北進計劃是以陸軍向蘇聯西伯利亞發動攻勢，目標是進攻至貝加爾湖一帶。而南進計劃則是以海軍為主，奪取東南亞資源（特別是荷屬印度尼西亞的石油）。諾門罕戰役的失敗，說明蘇聯紅軍的實力對日本陸軍來說仍然是相當強大。在一定程度上，諾門罕戰役導致日本改為傾向採用南進的戰略目標，最終引致兩年後日本偷襲珍珠港、向美國宣戰和最後的戰敗。

諾門罕戰役中，朱可夫指揮裝甲部隊以機動戰首獲大捷，獲得“蘇聯英雄”稱號的嘉獎。蘇聯政府得到包括間諜理查德。左爾格的情報得知日方的南進，因此應該不會即時對西伯利亞發動另一次攻勢。蘇軍於是被調往歐洲；在一九四一年十二月月，朱可夫再指揮西伯利亞部隊在莫斯科保衛戰中成功發動反攻擊敗德軍。

從政治意義上看，此戰不僅沉重打擊了日本軍國主義二戰初期囂張的侵略氣焰，而且使日本被迫將“北進”侵蘇的國策改為“南下”襲美，蘇聯從而避免了與德、日兩線作戰的不利局面，可以集中力量打擊德國法西斯。在莫斯科戰役中，蘇、德雙方當時拚得燈盡油枯，幸虧關鍵時刻蘇聯抽空了遠東邊境的二十個亞洲師調往歐洲，才給了德軍致命一擊，扭轉了歐洲戰場乃至世界反法西斯戰場的形勢，沒有諾門罕之戰，斯大林絕不敢冒此奇險。另外，諾門罕戰爭期間，正值我國抗戰進入最艱苦的時期，此戰使日軍向關內增兵計劃一時無法實現，有力支援了中國人民抗擊日本帝國主義的侵略。諾門罕戰爭後，一貫驕狂的日軍對蘇軍產生了心理障礙，日本基本死了與蘇聯再戰之心，東京最終決定調轉槍口襲擊英美，不久日軍便奇襲珍珠港，將隔岸觀火的美國拖下了水，使力量對比發生了根本變化，最終日本兵敗亞太戰場。可以說，諾門罕戰爭是二戰早期最精彩的一個伏筆。

從軍事角度上看，蘇聯透過此戰檢驗了陸、空軍的各種新裝備，鍛鍊了“大清洗”後新提拔的年輕軍官，也提升了曾一蹶不振計程車氣。特別是發掘了一代名將朱可夫，為即將到來的衛國戰爭儲備好了帥才（朱可夫後來參與指揮了蘇德戰場幾乎所有重大戰役，每每都能化險為夷，被譽為“蘇德戰場上的消防隊員”，而朱可夫的成名之戰就是諾門罕戰爭）。蘇軍還在此役中首次實施了空降作戰，首次使用了“進攻防禦”和“夜間強光照明”的戰術，首次採取了電子干擾戰和心理戰，後勤部門還創造了超遠距離連續補給的世界奇蹟。所有這一切都在後來的衛國戰爭中得以廣泛採用，給德國法西斯以沉重打擊。

但是在中國範圍內部，諾門坎事件