忻口会战共中国军队共伤亡七万多人，在忻口一线伤亡五万多，其中晋绥军两万多，中央军近三万，在娘子关一线的中国伤亡两万多人。
这一战消灭日军三万人，这还是忻口一线日军的损失，至于娘子关一线的伤亡情况都无法统计。
如果单纯计算战死的话，中国军队只比日军稍微多一点，这个战损比可以说是非常漂亮，远远超过了中日双方之前的预想，按照中日高层之前的预想，中日军队之间的战损比至少会在五比一，并且由于经过华北作战和淞沪会战，中日军队之间战损比的确都在五比一以上，往往牺牲五个以上的中国军人才能杀伤一名日军，在有些战斗中的战损比更高，有时候要达到牺牲十个来换一个日军，所以在中日高层来看，中日对战之中，中国方面几倍于日军的伤亡才合理。此战中日军队之间几乎持平的战损比，令所有人震惊，尤其忻口一线面对的还是日军的王牌精锐部队。
不过仔细一想也属于正常。
中国军队的损失主要是在前期，由于前期对日军的战斗素质没有成算，还是按照内战时对待其他国内军队的打法进行防守，被第五师团上来就上了一课，前线部队，尤其是中央军十四集团军各军的阵地，防炮、防空能力完全不够，在日军火炮、飞机的密集轰炸下伤亡很大，同时对日军士兵的单兵作战能力估计不足，阵前很多官兵一露头就被爆头，机枪火力点刚开始发射就被掷弹筒炸毁，就连高级军官也对日军了解不足，这也是郝梦龄军长等人壮烈阵亡的原因之一。
但是到了战斗僵持期，总结出日军的作战方式后，前线和部队都进行了有意识的规避，并且有了晋绥军堪称强大的炮兵支持下，伤亡逐渐变小。
到了后期反攻之时，这时就是中国军队追着日军打，这个时候的战损对比更高，日军此时的伤亡非常大，从开始崩溃到撤退到平型关的过程中损失上万人，而中国方面这时的损失极小。
此战之后，中日双方都进行了总结，中国方面总结的能够获胜的原因为：
第一，此战中忻口和娘子关的地理地形都非常有利于守军，而不利于日军，忻口和娘子关的地形简直是为防守而定做的，虽然两地地形并不完全一样，但是都是一夫当关万夫莫开之地。日军惯用的迂回等战术在此没有施展的余地，日军只能硬碰硬。同时在晋北，多山地的地形也利于在敌后打游击，日军的后勤很容易就被截断。
第二，中国军队后勤补给方便，而日军劳师远征，后勤运输不利。而晋绥军为代表的中国军队是在本土作战，有同蒲线可以将太原生产的物资源源不断的运到前线，并且人员的运动和补充也非常方便。
第三，日军第五师团的骄傲自大，盲目自信。第五师团自信其战斗力超过所有中国军队的任何一个军，只要中国军队不能形成绵延的纵深防线，是没有任何一个军可以阻挡他们的。第五师团妄图通过快速战法，直接穿过所有阻挡的中国军队的防线，让后方中国军队来不及进行布防，进而将所有中国军队的部署打乱，在乱中取利。
不过此战法的缺点是，只要被守军挡住一次，守军后方就有时机来建立重兵防线，并且在山西的地形环境下，可以行军的路线都被框定，守军可以轻易判断日军的前进方向和目标而进行阻拦。第五师团狂妄的以为没有人能阻拦他们，没想到在崞县被教导旅阻挡几天，在原平更是被196旅和教导旅阻挡了更长时间，从而让中国军队得以构建起足够强大的战线。
第四，也是最重要的，日军轻敌了。在中国军队在忻口构筑起工事后，第五师团仍不死心，还要试图击穿中国军队依靠良好地形重兵构筑的防线，无异于头撞南墙。
在第五师团开始进攻忻口之后，中国军队适应了日军的进攻节奏后，日军再想要取胜已不可能，但是此时日军仍不退兵。在北平之战中，二十九军和进攻的日军人数相差不大，在淞沪会战中，中国方面投入七十万左右，日军投入三十万左右，但是中国方面是逐步添油添进去的，同时在战场上的人员比最多不过二比一。
但是在忻口会战这一战中，在忻口前线有晋绥军五个军和其他直属部队，中央军十四集团军下属的四个军，以及一部分八路军，总人数近四十万人，而日军第五师团、第十五旅团，加上两个支队，最多时不过四万多人，达到了十比一 的人员比；在娘子关一线，中国军队近也有十几万人，日军第二十师团在加强后也不过两万人，按照加强前的人数，兵力对比也将近十比一。
面对如此大的人员比，还是在对方拥有地形优势的情况下，仍然不管不顾的撞上来，只能说日军高层对中国军队的轻视已经到了极点。都是因为日军在之前打的都太顺了，两万日军就能占领整个东三省，让板垣征四郎为主的日军以为他们能够重复之前的辉煌。
在武器方面，中国方面除了没有飞机外，在火炮的数量方面，晋绥军超过了日军几倍，这一战中晋绥军出动的火炮数量之多，连中央军都啧啧称奇，羡慕不已，认为晋绥军简直是肥得流油，炮弹和不花钱似得。
战争就是比谁犯的错少，归根结底，此次日军失败，最重要的原因还是基于他们的自大轻敌，明知忻口是一个口袋，还要几百公里奔袭进入这个口袋，作为主官的板垣征四郎，将晋绥军李服膺六十一军击败，没怎么费力就占领大同后，就认为晋绥军的实力根本不行，又自认为是中国通，中央军和其他派系的地方军不会真心给阎锡山出力，所以就孤军长驱直入，自认为天下第一，目中无人，猛虎对群狼，最终难敌，将手下几万精锐老兵损失殆尽。
李志坚看了这个战后总结，莞尔一笑，这些原因虽然言之有理，不过都是马后炮，不是他将娘子关一线给补了漏洞，现在这些人哪还有机会在这总结胜利原因。尉迟凤岗在娘子关的表现令李志坚非常满意，战术运用得当，和友军的对接配合做的也很好，新二师和娘子关独立团的表现也不错，极大的配合了尉迟凤岗，为这一战的胜利出力不小。