战斗进行到当日24时，临汾城内敌人全部被歼，守城司令梁培璜和副司令徐其昌率残部企图从西门逃走，被39旅、22旅和晋绥军区部队截歼，梁培璜中将被我活捉。在这次战役中，我共歼敌2.5万人，俘敌中将司令以下2.8万人，缴获火炮534门，汽车156台。
临汾攻坚战是我解放战争史上第一次对敌坚固设防的城市实施的进攻作战。在当时我军没有飞机、坦克，又缺少火炮，火力攻城根本难以实现的情况下，我攻城部队集思广益，果断采取了以坑道爆破破城的方法，并在作战过程中充分实现了爆破、火力、攻击三者之间的密切协同，从而使之成为我军对敌坚固防御城市进攻作战的一个典范。而在此次临汾攻坚作战，尤其是在对临汾本城的进攻中，23旅经过27昼夜的争夺，挖成110米长的坑道2条，在城墙底部装炸药近1万千克，把东城墙炸开2个大豁口。突击队趁爆炸烟雾冲击，首先登城，后续部队直插纵深，歼敌5600余人，对整个战役的胜利起了决定性的作用，战后被授予了“临汾旅”的光荣称号。