Стороны согласились произвести обмен пленными. После окончания боевых действий было проведено два обмена военнопленными. Первый — 27 сентября 1939 г., когда советской стороной было освобождено 88 военнопленных, и второй — 27 апреля 1940 г., когда Японии вернули 116 человек. Приемом пленных с Халхин-Гола занимался народный комиссар внутренних дел Л. П. Берия. В справке НКВД СССР, датированной 3 марта 1940 г., о японских военнопленных, захваченных в период боев на монгольской территории, говорилось: «В период событий на Халхин-Голе 19 июля 1939 г. моботделом НКВД было предложено Гулагу НКВД подготовить лагерь к приему военнопленных-японцев. Такой лагерь был подготовлен в городе Нижнеудинск на 2 тыс. человек. В связи с тем, что военнопленных оказалось только немногим более 100 человек и развертывать для их содержания специальный лагерь было признано нецелесообразным, военнопленные, на основании шифротелеграммы народного комиссара внутренних дел Союза тов. Берия от 30.10.1939 г. за № 801, были водворены в отдельный корпус Читинской тюрьмы». Начальник 1-го отдела Управления НКВД СССР по делам военнопленных Тишков сообщал руководству, что в настоящее время приступили к заполнению опросных листов и заводятся личные дела.
За мужество и героизм в боях на Халхин-Голе 70 командирам и бойцам Красной Армии было присвоено звание Героя Советского Союза, 21 человеку это звание было присвоено посмертно (среди них комбриг М. П. Яковлев и майор И. М. Ремизов). Летчики С. И. Грицевец и Г. П. Кравченко стали дважды Героями Советского Союза. Среди Героев 33 человека были танкистами, 23 — летчиками. Всего было награждено 17 тыс. командиров и красноармейцев, орденоносными стали 24 соединения, части и подразделения. В боях на Халхин-Голе особенно отличились 36-я мотострелковая дивизия, 11-я танковая бригада, 100-я скоростная бомбардировочная авиационная бригада, 24-й мотострелковый полк, 57-я стрелковая дивизия, 8-я и 9-я мотоброневые бригады, 22-й, 56-й и 70-й истребительные авиационные полки и др.
Умело и решительно действовали воины танковой бригады под командованием комбрига М. П. Яковлева. Танковый экипаж лейтенанта А. А. Мартынова уничтожил пять вражеских орудий. Майор Г. М. Михайлов во главе танкового батальона прорвался глубоко в тыл противника и даже раненый руководил подразделением до полного выполнения задачи. Беспримерный подвиг совершил танковый экипаж политрука Д. П. Викторова. Отважные танкисты подбили десять вражеских орудий; даже когда подступавшие японцы подожгли танк, советские воины продолжали сражаться до последнего дыхания. Высокое мастерство и самоотверженность проявили советские летчики. В боях с японцами В. Ф. Скобарихин и А. Ф. Мошин применили воздушный таран, повторив подвиг советского добровольца в Китае А. А. Губенко. Умело действовали монгольские цирики и дарги. 29 августа 1939 г. Президиум Верховного Совета СССР вручил награды командарму 2 ранга Г. М. Штерну, комкору Г. К. Жукову, полковнику И. И. Федюнинскому; 83 человека получили ордена Ленина, 595 — Красного Знамени, 134 — Красной Звезды, 33 — медали «За отвагу», 58 человек — медали «За боевые заслуги».