陣亡在戰(zhàn)場上的數百名日軍士兵被燒得面目全非，根本無法辨認。為了進攻蒙古，日本關東軍出動了他們最精銳的師團，其中包括日軍最先進的裝甲兵力和最強大的空中力量。據總部設在東京的日本戰(zhàn)爭部情報部發(fā)布公告稱，起初，日本空軍很快就擊敗了蘇軍遠東部隊的飛機，但后來卻在對方的７００輛坦克和５萬名步兵面前迅速敗下陣來。

在當時，考慮到地勢平坦的滿洲平原將有助于敵人這些可怕的新型坦克將威力發(fā)揮到極限，再加上其他一些因素，日本方面最終接受了停戰(zhàn)。

與此同時，全世界瞪大了眼睛，不敢相信這些由日本軍方發(fā)布的極不尋常的公告。人們普遍認為在蒙古境內進行的“小規(guī)模戰(zhàn)爭”中，應當是蘇軍在空戰(zhàn)中遭受了重大損失（例如在兩個月的戰(zhàn)斗中，有將近５５０架蘇蒙軍隊的飛機被擊落）。這些公告暴露了日本官方所謂的日軍沒有遭受損失的宣傳的虛假本質。據說，日本關東軍新聞官因為對日本空軍的戰(zhàn)績進行虛假報道而被解職。

停戰(zhàn)協議簽訂后，蒙古和滿洲的邊界重新恢復到原來的地方：哈拉哈河以東。

朱可夫在蒙古的勝利，在政治和戰(zhàn)略方面的巨大影響力遠遠超越了這個遙遠的蒙古河谷。在軍事上，他集中了具有戰(zhàn)術優(yōu)勢的兵力，把集中統(tǒng)一指揮和戰(zhàn)術靈活性結合起來，以４∶１的絕對優(yōu)勢對日軍發(fā)起攻擊。后來，他在抗擊德國法西斯的偉大衛(wèi)國戰(zhàn)爭中繼續(xù)堅持這項方針，再一次力挽狂瀾，扭轉了危急的局面。

蘇蒙軍隊在反攻中取得的巨大勝利以及日軍所遭遇的史無前例的慘敗，促使日本最高統(tǒng)帥部改變了他們對于蘇聯紅軍的戰(zhàn)斗力和戰(zhàn)爭準備情況尤其是士氣的一貫看法。一直到１９４５年蘇聯對日正式宣戰(zhàn)之前，日本再也未敢對蘇聯主動發(fā)起進攻。

哈拉哈河戰(zhàn)役結束后，日本關東軍司令官和司令部參謀長二人因作戰(zhàn)不力被撤職，而策劃這次入侵事件的日本平沼內閣也于同年８月２５日垮臺。