此戰(zhàn)，德國軍隊共俘蘇聯(lián)紅軍40多萬人，繳獲大量裝備，為進攻莫斯科打開的通道。由于斯摩棱斯克交戰(zhàn)是在近650公里的正面和近250公里的縱深展開的，德國軍隊作戰(zhàn)部隊異常疲憊，被迫停止了向莫斯科的推進，這在第二次世界大戰(zhàn)中，德國軍隊還是第一次被迫停止在主要方向上的進攻，而轉(zhuǎn)入防御。德國軍隊在作戰(zhàn)中，由于遭到蘇聯(lián)紅軍頑強抵抗，也損失較大，至7月23日前，“中央”集團軍群的坦克兵團和摩托化兵團損失人員近50%，步兵兵團損失人員近20%。使德軍統(tǒng)帥部于1941年7月就使用了將近一半的戰(zhàn)略預備隊(24個師中的10個半師)，以加強“中央”集團軍群。斯摩棱斯克交戰(zhàn)結果，蘇聯(lián)紅軍統(tǒng)帥部為準備莫斯科防御和爾后在莫斯科會戰(zhàn)中粉碎德國軍隊贏得了時間。而德國軍隊卻轉(zhuǎn)移主要攻擊目標，將“中央”集團軍群的精銳南下基輔，參加基輔戰(zhàn)役，失去了進攻莫斯科的寶貴時間，使蘇聯(lián)紅軍得到了喘息。在斯摩棱斯克交戰(zhàn)中，蘇聯(lián)紅軍戰(zhàn)功卓著的兵團被授予蘇聯(lián)武裝力量中首次頒布的近衛(wèi)軍稱號。

以德國軍隊的標準來說，斯摩棱斯克戰(zhàn)役在八月四日就結束了，但按蘇聯(lián)的標準這個會戰(zhàn)要一直持續(xù)到九月十日。斯大林和蘇聯(lián)最高統(tǒng)帥部犯了一個重大的錯誤，當古德里安的第二裝甲集群南下，霍特第三裝甲集群的第三十九摩托化軍開始北上時，斯大林拒絕聽從朱可夫的意見放棄基輔，同時他認為由于德國裝甲部隊離開中部戰(zhàn)場，這給了蘇聯(lián)紅軍一個反擊的機會，他似乎無法理解以當時蘇聯(lián)紅軍的能力根本無法擊破已經(jīng)掘壕固守的德國軍隊，于是從八月中旬直到九月十日，蘇聯(lián)紅軍對德國中央集團軍群發(fā)動了多次反擊，結果除了朱可夫指揮的Elnia的反擊獲勝以外，所有蘇聯(lián)紅軍的反擊都失敗了，這些失敗的反擊使得蘇聯(lián)紅軍遭到重大損失，在七月十日到九月十日之間，蘇聯(lián)紅軍在斯摩棱斯克戰(zhàn)役中共損失了三十四萬四千九百二十六人，其中陣亡和失蹤二十一萬四千零七十八人，受傷十三萬零八百四十八人，損失坦克一千三百四十八輛，大炮九千八百八十五門，飛機九百零三架。這給以后的戰(zhàn)局帶來重大影響，當?shù)聡婈牥l(fā)動“臺風”行動時，他們面對的是一支精疲力竭的蘇聯(lián)紅軍，蘇聯(lián)紅軍的坦克等重武器遭到了重大損失，并且來不及完成一個完整的防御體系，這直接促成了蘇聯(lián)紅軍的又一次完敗。