武漢會戰歷時4個半月，以國軍主動撤出武漢而告結束。從戰役上來看，日本佔領武漢取勝，但戰略上，其戰略企圖並未達成。武漢會戰的意義主要表現在以下兩個方面：
日本速戰速決的戰略方針被徹底粉碎
由於國軍的堅強抗擊，日本動用了當時能夠集結的最大兵力，發揮了陸、海、空裝備上的絕對優勢，苦戰4個半月，不但沒有殲滅國軍的主力部隊，沒有使國軍的抗戰意志和戰鬥力有所減退，反而使日軍的有生力量遭到了嚴重的打擊。據日軍發表的統計資料，連同海軍及陸海航空兵的傷亡人數，總計約3。55萬人。武漢會戰以後，本來就感兵力不足的日軍，隨著戰線的延長，兵力益發感到不足，無力再組織大規模的戰略進攻，而被迫轉為戰略保守。這就使中國的抗戰由戰略防禦階段發展為戰略相持階段，日本侵略軍則陷入了它自身所最不願意進行的持久戰的泥淖之中，從而導致日本侵華政策的轉變：由軍事打擊為主、政治誘降為輔，改為以政治誘降為主、軍事打擊為輔；由以主要兵力進行正面戰場的.作戰，改為轉移兵力進行敵後戰場的“治安”作戰。
日本國力因損耗過大開始急劇表面化
日本是一個島國，戰略物資缺乏，主要依賴輸入，而當時日本的經濟實力並不很強。為了進行武漢會戰，日本“連學校教練用的步槍都被收回”，用於裝備擴建的軍隊。更由於兵員的不斷增加，國內勞力、糧食、能源均感不足。武漢會戰結束後的1939年，日本軍費的支出已達61。56億日元，已遠遠超出了日本國家的儲備量，從而使“日本國力窮困急劇表面化”，已經失去了充分保障軍隊軍事物資供應的能力，從而“加重了中央統帥部首腦的痛苦和壓力”，以致其參謀總長和陸相自稱：“外強中乾是我國今日的寫照，時間一長就維持不住了”。大致在武漢會戰之後，日軍的編制、裝備和部隊戰鬥力，總的來看比會戰前有所下降。這也是日本不得不改變其政治和軍事戰略，企圖“以華制華”、“以戰養戰”的重要原因。
