Всего с 16 по 30 декабря советские войска продвинулись вперед на 150—200 км, освободив 1246 населенных пунктов. За это время они разгромили шесть итальянских и пять немецких дивизий, бригаду чернорубашечников и ряд отдельных частей. Противник потерял только убитыми более 50 тыс. человек, много солдат и офицеров было взято в плен. Точный подсчет потерь противника был крайне затруднен: сражение вылилось в множество мелких стычек и велось на огромных покрытых снегом пространствах. Сдавшиеся в плен солдаты часто оставались без достаточной охраны, разбегались и гибли в степи. Иногда пленных освобождали вновь подошедшие колонны отступавших, которые в свою очередь рассыпались в новых столкновениях или опять сдавались советским войскам.
Трофеи наступавших войск были огромны. В эти дни они захватили 368 самолетов, 178 танков, 1927 орудий, 7414 автомашин, много минометов, пулеметов, автоматов и самого различного военного имущества. 27 декабря генерал Кузнецов приказал прекратить наступление и перейти к обороне.
В результате разгрома на Дону румынской, а затем итальянской армий южный фланг ударной группировки немецких войск, готовящейся к прорыву сталинградской блокады, оказался открытым. Железнодорожная магистраль, по которой шло основное снабжение Тормосинской группировки, была перерезана. Немецкое командование окончательно отказалось от идеи деблокирования своих войск, зажатых в сталинградском кольце. Боясь нового окружения, оно стало выводить дивизии из района Нижне-Чирская – Тормосин.
Анализируя обстоятельства, обеспечившие успех операции, следует отметить, что «успеху операции способствовали правильный выбор направлений главного удара (наличие итальянских войск на правом фланге и спешно созданный рубеж обороны на левом фланге) и времени для наступления (все внимание противника в этот период было обращено на помощь окруженным немецким войскам под Сталинградом). Решающее влияние на ход и результаты операции оказал метод ее проведения: охват основной группировки противника железными клещами бронетанковых корпусов с последующими дробящими ударами по его боевым порядкам. Удары подвижных соединений привели к окружению и изоляции его соединений, что дало возможность уничтожать их по частям. В ходе операции стрелковые части показали образцы упорства, стойкости и стремительности. Противнику, несмотря на то что он был снабжен автотранспортом гораздо лучше, не удалось вывести свои главные силы из-под удара наших войск. Большая часть их была окружена и уничтожена или пленена».