Chiến dịch Battleaxe kết thúc với thất bại đắng cay của quân đội Đồng Minh.[14] Có đến 98 xe tăng Anh bị tiêu diệt hoặc bỏ lại trên trận địa sau khi Lực lượng Sa mạc Tây rút lui.[39] Quân Đức còn bắn hư nhiều xe tăng khác trong 3 ngày giao tranh, nhưng số này được quân Anh đem về sửa và tiếp tục tham gia chiến đấu. Thiệt hại về xe tăng của Binh đoàn Phi châu bao gồm 12 chiếc bị bắn cháy và khoảng 58 chiếc bị bắn hỏng. Do quân Trục làm chủ chiến địa, họ thật sự chỉ mất 12 xe tăng, và tất cả những xe bị hư đều được lính cơ khí của Rommel phục hồi, sửa chữa rồi đưa trở lại mặt trận.[69][70] Binh đoàn Phi châu cũng thu giữ một lượng lớn xe vận tải Anh, đồng thời nhanh chóng sửa chữa nhiều xe tăng bị hư, bị bỏ rơi của Anh và sử dụng chúng trong thời gian tới. Thiệt hại về nhân lực của hai phe trong Chiến dịch Battleaxe là tương đối nhẹ. Quân Đồng Minh chỉ tốn thất 969 người, trong đó 122 thiệt mạng, 588 bị thương, và 259 mất tích. Thương vong của quân Trục bao gồm 978 quân Đức (trong số đó 93 tử trận, 350 bị thương, 235 mất tích) và 592 quân Ý.[39] Ngoài ra, Không quân Anh bị bắn rơi mất 36 máy bay (gồm 33 chiến đấu cơ, 3 oanh tạc cơ) còn Không quân Đức mất 10 phi cơ.[2]

Bất mãn với kết quả Chiến dịch Battleaxe, Thủ tướng Anh Winston Churchill huyền chức tướng Wavell, nhưng không trừng phạt hoặc đuổi ông này về Anh vì sợ dấy lên tranh cãi. Thay vì đó, Churchill cho Wavell hoán chuyển chức vụ với Đại tướng Claude Auchinleck – Tổng tư lệnh quân đội Anh ở Ấn Độ.[71] Tư lệnh Sư Thiết giáp 7 Michael O'Moore Creagh cũng bị sa thải và thay thế bằng tướng William Gott.[72] Không lâu sau đó, vào ngày 4 tháng 10 năm 1941, Beresford-Peirse phải bàn giao chức Tư lệnh Quân đoàn XIII cho Trung tướng Reade Godwin-Austen (nguyên Tư lệnh Sư đoàn 2 Phi châu trong Chiến dịch Đông Phi) và bị thuyên chuyển làm tư lệnh lực lượng chiếm đóng Sudan.[73]