中国幅员广大，日军可以回避我们的阵地设施，而日军的惯用战法就是迂回包围，即使从阵地防御的角度来看，在作战指导上也有不足与失误：兵力分散，以连绵不断的一线式阵地进行防御战斗，而且逐次使用兵力，缺乏有力的战略预备兵团；会战过程中，经常处于被动地位，处处追随在敌人行动之后，不少措施类似“挖肉补疮”；在指挥体系上，受人事关系影响过大，许多兵力调配不是以作战需要为依据，而是按派系及资历任官，职务与所属兵力不适应，造成“屋下架屋，床上叠床”的弊病；命令、报告的转达，自军事委员会至基本战略单位的师，要经过战区、兵团、集团军、军团、军5个层次才能到达，难免贻误战机。

当时任第九战区司令长官的陈诚，在其《私人回忆资料》中所写《武汉会战之教训》比较符合实际。他认为：“(1)指导计划固应按各时期情况适宜变更，但如变更频繁，有使作战军不能追随之苦。此次会战中之最高指导即有此弊。(2)指导计划须顾虑部队现状及实力，尤其在持久战之基本原则上，其始终目的何在，似应预先计及，否则处处追随敌人，对作战试探性之处置，必难贯彻始终。例如此次武汉撤退时机，原来决定在8月底，后改为9月18日，又改为9月底、双十节。直至10月20日，领袖尚在武汉。于是转战数月之残破部队不能不在金牛、保安线上竭力苦撑，以致以后转移未能按照计划实施，陷于溃退。(3)无训练部队绝对不能作战。如此次王陵基部见敌即溃，致影响全局战斗之处，实不胜举。(4)对装备优良之敌，以诱至山地决战有利。因一到山地，则敌之优点即难挥，结果与我相等，而我再以旺盛的精神临之，必易成功。如万家岭之役是也。”

战后损失统计

由于中国军队的坚强抗击，日本动用了当时能够集结的最大兵力(用于进攻的编制人员约25万人，会战期间曾补充四五次人员，投入的总兵力当在30万人左右)，挥了陆、海、空装备上的绝对优势，苦战4个半月，不但没有歼灭中国军队的主力部队，没有使中国军队的抗战意志和战斗力有所减退，反而使日军的有生力量遭到了严重的打击。据日军表的统计资料，第11军伤亡21886人，第2军伤亡9600人，连同海军及陆海航空兵的伤亡人数，总计约3．55万人。国民政府军事委员会军令部根据各部队战斗详报统计的日军伤亡人数为25．6万人。很显然，日本表的数字偏低，而军令部表的数字则偏高。武汉会战以后，本来就感兵力不足的日军，随着战线的延长，兵力益感到不足，无力再组织像淞沪、徐州和武汉会战这样大规模的、以攻城略地为目标的战略进攻，而被迫转为战略保守。这就使中国的抗战由战略防御阶段展为战略相持阶段，日本侵略军则陷入了它自身所最不愿意进行的持久战的泥淖之中，无法自拔，从而导致日本侵华政策的转变：由军事打击为主、政治诱降为辅，改为以政治诱降为主、军事打击为辅；由以主要兵力进行正面战场的作战，改为转移兵力进行敌后战场的“治安”作战。

武汉会战中中国广大官兵总体上是英勇顽强的，曾大量杀伤日军，并给日军以重大打击。但由于最高决策者及有些高级将领作战指导上欠妥，以致在消耗敌人的同时过多地消耗了自己(阵亡将士人数，军事委员会统计为254628人，加上负伤超过40万)，主要原因是战役上单纯地进行阵地防御，与日军拼消耗。

武汉会战期间，中国空军和海军也积极参与了作战。在苏联航空志愿大队的配合下，中国空军鏖战长空，与日军航空兵空中大战7次，击毁日机78架，炸沉日舰23艘，有力地支援了地面部队的作战。中国海军也英勇作战，击沉、击伤日军舰艇及运输船只共50余艘，击落日机10余架，但自身也损失惨重，基本上全军覆没。