五十军军部被炸事件，是志愿军入朝作战3年以来最严重的事件。在国内的彭德怀接到电报后，惊得说不出话来。同一天中午，正在午休的毛泽东，被叶子龙叫醒。在看了志愿军总部发来的电报后，他口里失声地"噢"了一下，刹那间脸色有些发白。毛泽东随即神情有些木讷地站着，喃喃地说："蔡正国，蔡正国，不幸殉国，又折我一员骁将!"
蔡正国的遗体被运回沈阳，安葬在沈阳抗美援朝烈士陵园。志愿军代理司令员兼代政委邓华、志愿军政治部主任杜平，为蔡正国的墓碑撰写了碑文。朝鲜民主主义人民共和国政府给蔡正国颁发了"独立自由一级勋章"和"国旗一级勋章"各一枚。
