断山海关至锦州交通线的举动，很快就影响到了关内战局。
正以主力攻击山西腹地的华北方面军，简直是惶恐不安，遭到南北夹击。华北方面军一边急电关东军，力请对方拖住北方军的部队，一边被迫放缓山西攻势，因为原本来自于山海关至锦州铁路输送的大部分弹药补给现在已经不可能了。
山西的救世军主力趁机发动多次反击，甚至差点围歼了冒进的日军第二十师团主力，只是因为缺乏火炮而功败垂成。要不是驻守娘子关的部队因为疏忽，导致日军突袭得手，已经将部分军队抽调往山东方向的日军说不定就输掉了太原会战。
太原会战，吴子玉虽然输了，但是却只是丢掉了主要城市关隘而已，晋西山岳地带依然在救世军的手中。日军华北方面军虽然侥幸获得战役胜利，也因为主力东调无法完全占领整个山西。
更关键的是，太原会战的战损比并不符合东京大本营的要求，导致华北方面军遭到训斥。是役，日军参战总兵力约四个半师团共十四万人，伤亡近三万人；而吴子玉的救世军参战总兵力约五十二个师共二十八万人，伤亡超过十万人。
按照日军对照东北军的关内军队战力评估，战损比一比五甚至一比七都是完全可以达到的，打成一比四以下就显然不能