定陶战役，我军伤亡3500人的代价，全歼整编3师等部4旅，毙伤5000余人，俘虏12000余人。缴获坦克6辆、各炮200余门、步枪4300支批弹药物资。一仗打垮了国民党军钳形攻势的西路钳头，沉重打击了国民党军进攻解放区的气焰。
次影响重的战役，被誉“集中优势兵力各歼灭敌人”的模范战例。
延安窑洞，毛泽东收了刘伯承关定陶战役的战果报告。毛泽东笑着说：“伯承同志打险战，弄我几晚睡。我兵力少，装备差，但伯承同志的装备嘛，蒋委员长刚打，他就张口袋铡刀恭候。”
1946年9月7日13，毛泽东致电刘伯承、邓平，电文说：“庆祝你歼灭整3师的胜利，望传令全军嘉奖。”
定陶战役的胜利，使各战场人民解放军军振。4，即1946年9月12日，《解放日报》表了题《蒋军必败》的社论，次战役的胜利及其影响了评价：
……是继中原我军突围胜利与苏中捷又一次胜利，三胜利整解放军的南方战线了扭转局面的重。蒋军必败，我军必胜的局面定了。
9月13日，中共中央又通报说：
此次刘邓军五万人打敌3师两旅九千人，从3号黄昏打至6……（内容加载失败！）
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