日军除组织自杀飞机的攻击外，还以潜艇实施特攻作战。2月19日，日军以伊-368、伊-370、伊-44各携带五条、五条和四条人操鱼雷，组成代号为“千草”的特攻队，于2月20日、21日、22日分别从濑户内海的大津岛潜艇基地出发，前往攻击硫黄岛海域的美军舰队。
2月23日，又命令16日从吴港出发原定前往琉球群岛活动的吕-43号潜艇改往硫黄岛攻击美舰。
2月26日，到达硫黄岛海域的伊-368号和吕-43号被美军舰载机击沉，伊-368号则被美军的驱逐舰击沉。伊-44号多次向美舰接近，都受到美军反潜舰只的有力压制，无法占据人操鱼雷的出发阵位，只好返航，回日本后艇长因未完成任务而被撤职。
2月28日，日军又以伊-58号和伊-36号潜艇各携带四条人操鱼雷组成代号为“神武”的特攻队，分别于3月1日和2日从吴港出发，但到了3月6日，日军统帅部见硫黄岛大势已去，这才命令在硫黄岛海域活动的潜艇全部撤出。
硫黄岛战役，日军守备部队阵亡22305人，被俘1083人，共计23388人。日军其他损失为飞机90余架，作战舰艇12艘，其中潜艇3艘。美军从2月19日至3月26日，阵亡6821人（其中陆战队阵亡5324人），伤21865人，伤亡共计28686人。美日双方伤亡比为1.23 ：1。
美军登陆部队伤亡人数占总人数的30%，陆战三师的战斗部队伤亡60%，而陆战四师、五师战斗部队的伤亡更是高达75%，第五两栖军几乎失去了战斗力。此次战役中，海军陆战队的伤亡之高也是其在太平洋战争中绝无仅有的，战后，尼米兹对参加过硫黄岛战役的陆战队员给予了高度的赞扬：“在硫黄岛作战的美国人，非凡的勇敢是他们共同的特点！”
美军损失飞机168架，还有一艘护航航母被击沉，航母、登陆兵运输舰、快速运输舰、中型登陆舰、扫雷舰、运输船各一艘、坦克登陆舰两艘被击伤。
美军为攻占硫黄岛所付出的人员伤亡比日军还多，这是太平洋战争中，登陆一方的伤亡超过抗登陆方的唯一战例，日军在失去海空支援，又没有增援补给的情况下，以地面部队凭借坚固而隐蔽的工事，采取正确的战术，进行了顽强的抵抗，使美军原计划五天攻占的弹丸小岛，足足打了三十六天，并付出了惨重的人员伤亡。美军在此次作战中唯一闪光之处就是舰炮支援比较得力，共发射各种口径炮弹30余万，计1.4万吨，取得了较好的效果，有力支援了登陆部队的作战。
