刘子奇突围未成被俘。
沙家店一战，西北野战军毙伤国民党军整编三十六师两千余人，俘虏四千余人，总计六千余人。西北野战军伤亡总计一千八百三十九人。战斗结束后，毛泽东、周恩来和任弼时一行亲临沙家店战场，毛泽东对官兵们说:"沙家店这一仗确实打得好，对西北战局有决定意义，最困难的时期已经过去了。"
是夜，胡宗南在日记中写道:
本夜作战会报判断匪以全力攻三十六师师部，其对五十五、一二三、一六五各旅皆为牵制隔绝，使眩感于眼前形势，不敢奋进，使三十六师师部陷于孤立而被消灭。夜不能睡。
