經過一個多月的大反攻，山東5路大軍共解放縣城46座，攻克煙台、威海等6個重要港口，佔領火車站35處，殲滅了據守這些地方負隅頑抗的日偽軍6萬餘人，切斷了津浦、膠濟、隴海3條鐵路，使濟南、青島、徐州、連雲港像孤島一樣處於解放區汪洋大海的包圍之中。
山東大反攻的勝利，直接增加了共產黨在國共談判中的地位。1945年9月15日，周恩來在重慶同國民黨代表談判時指出：「山東解放區迄今收復80餘縣，均已實行民選縣長，治理民政，只等中央承認加委……」19日，周恩來又提出山東應作為由中共方面推薦省長的四省之一。
山東，戰略地位十分重要。向北，它是進軍東北的出發陣地；向南，它是支持華中的可靠後方。八路軍控制了這一戰略基地，大大加強了中國共產黨在戰後的地位，無論前途是戰還是和，都創造了十分有利的條件。