濟南戰役，全殲國民黨軍第2綏靖區司令部及其所屬2師、73師等10個旅、1個團，保安部隊4個旅、1個總隊。殲滅國民黨軍共8.4人，其中斃、傷22423人，俘虜王耀武等將級軍官23人。繳獲各種火炮890多門，機槍5200餘挺，各式槍支48000餘支，坦克和裝甲車20輛，汽車238輛，以及大批軍用物資。並策動吳化文部20000多人起義。
華東野戰軍在濟南戰役也付出了很大代價，總共傷亡26991人，其中9縱傷亡9806人，13縱傷亡5907人，10縱傷亡4631人。濟南戰役後，山東境內的國民黨殘敵受到極大震動，駐煙台、臨沂、菏澤的國民黨軍先後棄城逃跑，至此，山東境內除青島和魯南邊緣少數據點外，均獲得解放。
濟南戰役是人民解放軍在解放戰爭中第一次攻克有敵軍重兵防守和堅固設防的大城市。濟南戰役的勝利，使華北、華東兩大解放區完全連成一片，解放區後方更加鞏固，增強了解放區支援革命戰爭的力量。蔣介石的「重點防禦」受到沉重打擊，動搖了國民黨軍企圖依託大城市進行頑抗的信心。
濟南戰役中我軍連續作戰，不停頓地進攻，在城市攻堅、步炮工協同的戰術和技術上都有了長足的進步。粟裕在1948年10月4日對新華社記者發表的談話中指出：濟南戰役的勝利「證明蔣介石的任何防禦，皆擋不住人民解放軍的進攻，人民解放軍能夠攻佔任何堅固設防的大城市。人民解放軍不僅能夠在運動戰中，於很短的時間內殲滅大量敵人，而且在攻堅戰中，於很短時間內亦能殲滅大量敵人。僅就此次濟南戰役來說，殲滅敵人的數量就比戰爭初期全國各戰場一個月殲敵的總數還要多。」
9月29日，中共中央在給華東軍區、華東野戰軍首長的賀電中指出：解放濟南的勝利「證明人民解放軍的攻堅能力已大大提高，勝利影響已動搖了蔣介石反動軍隊的內部，這是兩年多革命戰爭發展中給予敵人的最嚴重的打擊之一」。
10月30日，新華社發表經毛澤東修改審定的《慶祝濟南解放的偉大勝利》的社論中指出：「濟南這個敵人在山東最強大據點的攻克，使華東人民解放軍獲得了比以往任何時候更大的自由。」「任何一個國民黨城市都無法抵禦人民解放軍的攻擊了」（《毛澤東新聞工作文選》，新華出版社1983年版，第370～371頁）。
美國國務卿艾奇遜在向國會概述美國對華政策時稱：「（國民黨）政府在軍事上真正垮台是從1948年下半年開始。第一批大規模的叛變和崩潰發生在1948年9月濟南失守之時。」（資中筠：《美國對華政策的緣起和發展》（1945～1950），重慶出版社1987年版，第191～192頁）
美聯社記者對濟南解放評論說：「自今而後，共產黨要到何處，就到何處，要攻何城，就攻何城，再沒有什麼阻擋了」，「共產黨攻克濟南是最近一系列勝利之一，這些勝利看來將動搖國民政府對整個華北的控制」。（資中筠：《美國對華政策的緣起和發展》（1945～1950），重慶出版社1987年版，第191～192頁）