济南战役，全歼国民党军第2绥靖区司令部及其所属2师、73师等10个旅、1个团，保安部队4个旅、1个总队。歼灭国民党军共8.4人，其中毙、伤22423人，俘虏王耀武等将级军官23人。缴获各种火炮890多门，机枪5200余挺，各式枪支48000余支，坦克和装甲车20辆，汽车238辆，以及大批军用物资。并策动吴化文部20000多人起义。
华东野战军在济南战役也付出了很大代价，总共伤亡26991人，其中9纵伤亡9806人，13纵伤亡5907人，10纵伤亡4631人。济南战役后，山东境内的国民党残敌受到极大震动，驻烟台、临沂、菏泽的国民党军先后弃城逃跑，至此，山东境内除青岛和鲁南边缘少数据点外，均获得解放。
济南战役是人民解放军在解放战争中第一次攻克有敌军重兵防守和坚固设防的大城市。济南战役的胜利，使华北、华东两大解放区完全连成一片，解放区后方更加巩固，增强了解放区支援革命战争的力量。蒋介石的“重点防御”受到沉重打击，动摇了国民党军企图依托大城市进行顽抗的信心。
济南战役中我军连续作战，不停顿地进攻，在城市攻坚、步炮工协同的战术和技术上都有了长足的进步。粟裕在1948年10月4日对新华社记者发表的谈话中指出：济南战役的胜利“证明蒋介石的任何防御，皆挡不住人民解放军的进攻，人民解放军能够攻占任何坚固设防的大城市。人民解放军不仅能够在运动战中，于很短的时间内歼灭大量敌人，而且在攻坚战中，于很短时间内亦能歼灭大量敌人。仅就此次济南战役来说，歼灭敌人的数量就比战争初期全国各战场一个月歼敌的总数还要多。”
9月29日，中共中央在给华东军区、华东野战军首长的贺电中指出：解放济南的胜利“证明人民解放军的攻坚能力已大大提高，胜利影响已动摇了蒋介石反动军队的内部，这是两年多革命战争发展中给予敌人的最严重的打击之一”。
10月30日，新华社发表经毛泽东修改审定的《庆祝济南解放的伟大胜利》的社论中指出：“济南这个敌人在山东最强大据点的攻克，使华东人民解放军获得了比以往任何时候更大的自由。”“任何一个国民党城市都无法抵御人民解放军的攻击了”（《毛泽东新闻工作文选》，新华出版社1983年版，第370～371页）。
美国国务卿艾奇逊在向国会概述美国对华政策时称：“（国民党）政府在军事上真正垮台是从1948年下半年开始。第一批大规模的叛变和崩溃发生在1948年9月济南失守之时。”（资中筠：《美国对华政策的缘起和发展》（1945～1950），重庆出版社1987年版，第191～192页）
美联社记者对济南解放评论说：“自今而后，共产党要到何处，就到何处，要攻何城，就攻何城，再没有什么阻挡了”，“共产党攻克济南是最近一系列胜利之一，这些胜利看来将动摇国民政府对整个华北的控制”。（资中筠：《美国对华政策的缘起和发展》（1945～1950），重庆出版社1987年版，第191～192页）