Приграничное сражение завершилось крупным поражением Советского Союза. Были потеряны почти территории, приобретенные накануне войны, с 1939 года, за исключением Бессарабии, Эстонии и Карелии. За восемнадцать дней Вермахт прошел половину пути от границы СССР до столицы страны – Москвы. Тем не менее относительный уровень потерь Красной Армии хотя и был чрезвычайно велик, но не являлся смертельным. За неполных три недели советские войска потеряли примерно пятую часть орудий и боевых самолетов, потери личного состава были еще меньше – восьмая часть от всей армии (убитыми, пленными и ранеными), но при этом была потеряна половина танковых войск и почти все танки новых типов – средние Т-34 и тяжелые КВ.
Битва за небо «сталинскими соколами» также была проиграна. Однако, несмотря на нанесенное ВВС Красной Армии поражение и потери в размере 7500 самолетов, потери Люфтваффе составили тысячу боевых самолетов уничтоженными и 800 поврежденными. Немецкое командование не было готово к такому уровню собственных потерь. Поскольку успешность продвижения наземных войск находилась в прямой зависимости от поддержки с воздуха, потери авиации привели к тому, что уже через несколько дней после начала войны двухмоторные бомбардировщики «Юнкерс» и «Хейнкель», которые должны были бомбить коммуникации Красной Армии, мосты, железнодорожные станции и другие цели в тылу, вынужденно стали использоваться для непосредственной поддержки войск на поле боя. Люфтваффе превратились в «летающую артиллерию». Это не позволило Вермахту помешать отходу советских частей на новые рубежи обороны, а также сорвать эвакуацию промышленности и переброску резервов из внутренних военных округов Советского Союза.