Халхингольский «котел» до основания потряс Квантунскую армию: ее командование в полном составе было вынуждено подать в отставку. Как известно, попав в безвыходное положение, японское правительство запросило перемирие. В результате переговоров, проходивших в Москве между наркомом иностранных дел В.М.Молотовым и японским послом С.Того, обе стороны пришли к соглашению о том, что японо-маньчжурские и советско-монгольские войска 16 сентября в 14 часов по московскому времени прекращают всякие военные действия, оставаясь на занимаемых ими рубежах.

Как же оценивали в Японии итоги операции? В передовой статье газеты «Асахи» от 4 октября 1939 года отмечалось: «Народ должен воздать должное военным властям, которые откровенно признались в том, что они сделали все, что только смогли. Это заявление военных, до сих пор хранившееся в строгом секрете, рассеяло все подозрения. Такое объяснение принесло большую пользу. В то же время мы выражаем соболезнование жертвам, число которых неожиданно оказалось велико. Происшедшие события по размеру и серьезности настолько велики, что в один день всего не рассказать. Удивительно, как наши незначительные японские силы справились с крупными силами врага. Поэтому степь оказалась усыпанной трупами наших храбрецов». Далее в газете говорилось: «Наши военные власти из этих событий вынесли поучительный урок о том, что в будущем военные приготовления нужно довести до совершенства. Военные власти достаточно глубоко продумали этот урок. Нужно до предела насытить армию моторизованными частями. В этом кроется глубочайший смысл сражений последнего времени. До сих пор народ не знал, до какой высокой степени оснащены моторизованные части войск Советского Союза. Теперь найдется немало людей, пораженных такой неожиданностью». В передовой газеты указывалось, что в течение четырех месяцев Япония потеряла 15 тысяч человек. По мнению газеты, это обстоятельство требует детального расследования. В заключение «Асахи» пишет: «Нам нужно твердо усвоить урок, полученный в районе Номон-Хана. Нужно подготовиться, подтянуться и всеми силами стремиться к завершению обороны страны не только морально, но и материально. Мы почувствовали эту острую потребность. Это единственный путь, который воздаст долг императору и успокоит храбрые души павших у Номон-Хана жертв».

Отметим, что урок действительно оказался весьма поучительным: Япония так и не осмелилась больше напасть на СССР — ни в 1941 году, ни позже.

В исторической литературе приводятся различные сведения о потерях японских и советских войск. Так, В.Н.Вартанов отмечает, что 6-я японская армия потеряла 61 тысячу убитыми, ранеными и пленными, 660 самолетов, а общие потери советско-монгольских войск составили свыше 18,5 тысячи человек. Те же данные приводит М.А.Гареев. В капитальном труде, подготовленном сотрудниками Генерального штаба и Военно-мемориального центра Вооруженных Сил Российской Федерации на основе архивных документов, отмечается, что японцы потеряли около 61 тысячи человек убитыми, ранеными и пленными, в том числе только убитыми около 25 тысяч человек. Потери советских войск составили: безвозвратные — 6472 человека убитыми и умершими от ран на этапах санитарной эвакуации, 1160 умершими от ран в госпиталях и от болезней, 2028 пропавшими без вести и 43 погибшими в катастрофах и в результате происшествий; всего 9703 человека, или 14 процентов от общей численности войск; санитарные потери— 15 251 раненых, контуженных и обожженных и 701 заболевших; всего 15 952 человека, или 23,1 процента от общей численности.