战斗至下午4时,日军终于放弃进攻,向后撤退。激战4日的长沙保卫战至此结束。防守长沙的官兵们欢呼雀跃,终于可以放松精神,踏踏实实地睡一觉了。
但薛岳的任务还没有完成,他立刻指挥合围部队转为向敌阻击、截击、尾击作战,对撤退日军穷追不舍,在多处给予日军重大打击。
1月15日,日军退回新墙河北岸。
第三次长沙会战历时20多天,再次以国军胜利而告终。国军共歼敌5万多人,使日军遭受重创。战后,薛岳受到蒋介石嘉奖,获青天白日勋章一枚。
三次长沙会战,是抗日战争进入相持阶段后,敌我双方投入兵力最多、规模最大、战线最长和我歼敌最多的战役。中国军队在薛岳的指挥下,取得了对日作战的巨大胜利,极大地打击了日本帝国主义的嚣张气焰,鼓舞了全国人民的斗志。薛岳作为第九战区司令长官、三次长沙会战的组织指挥者,对抗日战争的胜利作出了不可磨灭的贡献。
1945年8月日本投降后,薛岳被任命为第五战区南浔线受降司令官,于9月14日参加在南昌举行的受降仪式。