Итогом провала операции по установлению полного контроля над городом стало контрнаступление повстанцев (видимо, получивших значительную помощь из Киренаики, как кадрами, так и вооружением и боеприпасами). Уже к 25 апреля противники режима выбили лоялистов из центра, а в дальнейшем и из остальных районов города и ближайших пригородов. 11 мая повстанцы захватили аэропорт Мисраты. Эта дата фактически обозначает конец битвы за Мисрату, несмотря на эпизодические наступательные операции лоялистов в дальнейшем. Боевые действия в данном районе надолго переместились в населенный пункт Дафния, протянувшийся от западной окраины Мисраты до восточной Злитена, а также в районе Тавурги, к югу от Мисраты на дороге в Сирт. Упорные атаки повстанцев на этих участках сковали силы лоялистов в Злитене и Тавурге, что во многом облегчило наступательные операции берберов в нагорье Нафуса и их широкомасштабное наступление на прибрежные города Триполитании, закончившееся падением столицы Джамахирии.
Среди причин победы противников режима в битве за Мисрату можно выделить упорство ее защитников, поддержку авиацией НАТО, снабжение гарнизона и жителей морским путем, переброску из Киренаики подкреплений, а также нехватку сил у сторонников Каддафи для подавления восстания на начальном этапе.
Дальнейшие события в районе Мисраты были связаны с расширением повстанческой зоны контроля за счет пригородов. Наиболее значительными были бои за Дафнию, продлившиеся со второй половины мая до июля и трансформировавшиеся в бои за Элитен (крупный город на пути из Мисраты в Триполи). Боевые действия лета 2011 г. в районе Мисрата—Элитен вылились в серию атак повстанцев, контратак лоялистов с позиционными паузами между периодами активности и не давали решительного преимущества ни одной из сторон. Фактически вплоть до начала победоносного наступления повстанцев из нагорья Нафуса на побережье Триполитании лоялистам удавалось сдерживать наступление противников режима Каддафи на Элитен, несмотря на поддержку авиации НАТО, в том числе британских боевых вертолетов Apache с десантного вертолетоносца Ocean, и артиллерии британских кораблей[443]. В ходе этих боев авиация НАТО понесла одну из своих потерь в операции, когда 21 июня был потерян американский вертолетный БЛА MQ-8B, сбитый лоялистами[444].
Интересно, что в этих боях повстанцы активно использовали гражданскую дорожно-строительную технику и морские контейнеры для быстрого возведения своих оборонительных позиций на захваченных рубежах. Кроме того, отмечалось использование защитниками Мисраты тяжелого вооружения и техники, включая РСЗО «Град» и гаубицы Д-30, возможно, полученных из Киренаики. Пока остается открытым вопрос о масштабах военной помощи гарнизону Мисраты со стороны сил повстанцев в Киренаике морским путем.