海南島戰役從1950年3月5日第1批加強營偷渡開始，到5月1日攻佔北黎、八所止，歷時57天。解放軍殲滅國民黨軍3.3萬餘人，繳獲各種火炮418門，各種槍1.7209萬支，飛機4架，坦克、裝甲車7輛，擊落飛機2架，擊傷軍艦5艘、擊沉1艘。解放軍傷亡、失散4614人。戰役結束後，解放軍又收容潰散之國民黨軍1.8萬人。
海南島的解放，拔除了國民黨殘餘勢力在南海的主要基地，對於捍衛祖國領土及海疆，鞏固國防，保障祖國經濟建設都具有重大的戰略意義。同時，為解放軍此後渡海登陸作戰創造了部分經驗。對解放軍解放海南島的戰略含義，國民黨方面的戰史這樣寫道：「海南島如在國軍掌握中，對華南地區匪軍，構成莫大威脅」，而解放軍攻佔海南島後，「除徹底解除華南威脅外，間接影響粵江口之作戰。使粵南群島之攻略更為容易」。（《國民革命軍戰役史第五部——戡亂》第6冊，第460頁）
海南島戰役，是解放軍以木帆船為主、配合部分機帆船為渡海工具，突破國民黨陸、海、空軍立體防禦的一次成功的島嶼進攻作戰。其主要經驗是：
第一，吸取金門作戰失利的經驗教訓，全面加強了戰前準備和戰役的組織指揮。
第二，正確分析判斷形勢，充分利用瓊崖縱隊配合接應這一有利條件，制定了積極偷渡、分批小渡與大規模強行登陸相結合的戰役指導方針。
對海南島之戰，國民黨軍的戰史這樣寫道：「海南島作戰，事先未肅清馮匪白駒部為致敗主因」。「馮匪白駒部，盤踞海南島中央五指山區，造成國軍基地不穩固，且反登陸作戰縱深受限之不利態勢。」「利用馮匪白駒部為內應，乃匪登陸得逞主要原因之一」（《國民革命軍戰役史第五部——戡亂》第6冊，第459、第464頁）。
5月5日，新華社播發了中國人民革命軍事委員會給參加海南戰役全體指戰員的賀電：「我廣東前線人民解放軍克服敵人陸海空軍的抵抗，在我瓊崖縱隊和海南人民協助之下，英勇登陸海南島，並迅速掃蕩殘敵，完成全島的解放。中國人民革命軍事委員會特向參加解放海南島戰役的全體指揮員戰鬥員和支援這一戰役的廣東軍區致以熱烈的祝賀。中國人民解放軍應當利用海南島戰役的經驗，積極準備為解放台灣、西藏，徹底消滅全部殘匪而奮鬥！」
5月1日，朱德同志欣聞海南島解放的當日，親手寫下這樣一段話：「長期堅持瓊島革命鬥爭和渡海作戰而犧牲的同志們！你們是中華民族最優秀的兒女。你們的英雄行為對解放瓊島和全中國起了不可磨滅的作用。烈士們的功績永垂不朽！」這段話在1954年被刻在海口公園的紀念碑上。
同年6月，朝鮮戰爭爆發後，美國插手阻撓我解放台灣。毛澤東在召見鄧華時說：「海南島一仗，打得不錯嘛！有些事情，真好像事先計算好一樣，要是晚打兩個月，很可能變成第二個台灣了。」