百团大战破坏了华北各地主要的铁路、公路交通，拔除了交通线上及其两侧大批日伪军据点，平毁了许多封锁沟、墙，给日军的“囚笼政策”以沉重打击。百团大战还破坏了日本侵略者对华北的“经济开发”，沉重打击了日军“以战养战”和把华北变成其扩大侵略战争基地的企图。据《日军华北方面军作战记录》载:百团大战中，共军向我交通线及生产地区（主要为矿山）进行奇袭。特别是山西，其势更猛，在袭击正太路及同蒲路北段警备队的同时，并炸毁和破坏铁路、桥梁及通信设施，使井陉煤矿等的设备，遭到彻底破坏。此次袭击，损失甚大，需要长时期和巨款方能恢复。
第二，百团大战打乱了日本法西斯的政略战略。1940年春夏，日本法西斯原欲乘德国军队席卷欧洲之际推行其“南进”战略，发动太平洋战争。为了早日解决中国问题以使其能腾出手来为“南进”作准备，日本法西斯加紧了对蒋介石的政治诱降的“桐工作”。然而正当其双方在秘密和谈时，八路军发动的百团大战如晴空霹雳，令日本侵略者措手不及，其政治诱降及准备“南进”的美梦就此化成泡影。日本法西斯不得不回过头来重新审视中国的战局，特别是华北地区“治安”的恶化，令其痛心疾首。为此，日本法西斯不得不暂时取消“南进”计划，而将恢复华北的“治安”作为重中之重。
第三，百团大战有力地驳斥了国民党顽固派散布的***谣言，提高了共产党和八路军的声望，鼓舞了全国军民抗战胜利的信心。毛泽东在看到八路军总部发往延安的关于百团大战的第一批战报后，很快就致电彭德怀:“百团大战真是令人兴奋，像这样的战斗是否还可以组织一两次？”1940年9月10日，中共中央书记处分别发出《中央关于时局趋向的指示》和《中央关于“击敌和友”的军事行动总方针的指示》，充分肯定百团大战“给了日寇以沉重的打击，给了全国人民无穷的希望”，并要求八路军、新四军仿照百团大战先例，在山东及华中组织一次至几次有计划的大规模的对敌进攻行动，在华北之八路军则应扩大百团战役行动，以给予200万友军及国民党大后方与敌占区内千百万人民以良好之影响，延缓日军向重庆等地的进攻计划。
