此役，中国军队在兵力上占较大优势，能协同配合，但兵力使用欠灵活，曾一度处于被动局面，后经全军将士浴血奋战，恢复原态势。此役毙伤日军13000余人，达到了牵制消耗日军目的。中国军队伤亡2万余人。
随枣会战中国军队共歼敌1万余人。其中张自忠右翼兵团歼敌4500余人，缴获军马74匹及大批军用物资;自身伤亡4414人，失踪者2702人，其中又以五十九军付出代价最大，伤亡达2153人，失踪者2381人。
战后，李宗仁致电张自忠，对右翼兵团的奋勇作战予以高度评价。蒋介石并指示李宗仁拨发张自忠部奖赏及补充经费现洋5万元。
经过连续多次的较量，日军也充分领教了张自忠的厉害。于是，张自忠作为一个不好对付的敌手而开始受到日军的尊敬，被他们冠以“现代关公”和“活关公”的称号。
随枣会战前后不及3周。日军使用主力突破汉水东岸中国守军阵地，突进至预定目标完成一翼包围，但其他两路日军则在随县及其北侧地区遭受有力抗击，未有进展。第5战区鉴于战场形势，决定转移战术，由主力逸出敌之包围圈，转移至外线作战，利用有利的地形条件打击敌人，命令转守为攻。日军由于合围计划失败且面临中国军队的反击，不敢久留，遂行撤退。中国军队尾追不舍。至24日，中国军队先后收复枣阳、桐柏等地，日军除占领随县县城外均退回至原地区，大体恢复战前态势，会战结束。
