Sau hơn 2 tuần chiến đấu, QĐNDVN tuyên bố loại khỏi vòng chiến đấu hơn 2.900 quân địch, diệt và bức rút hơn 130 vị trí tháp canh, bức rút 3 vị trí ở vùng mỏ giàu có là Uông Bí, Mạo Khê, Tràng Bạch. Trong thời gian hơn nửa tháng đã tiêu diệt được một phần binh đoàn cơ động thứ 6 và phá vỡ một mảng hệ thống phòng ngự trên đường số 18, 20, 21. QĐNDVN thu được 409 súng các loại, phá huỷ 49 xe cơ giới, 6 xe tăng và thiết giáp. Nhưng cũng có những trận QĐNDVN đã không thành công, toàn chiến dịch bị thương vong tới 2.262 người[2].

Để đánh giá, rút kinh nghiệm từ chiến dịch nói trên, Quân ủy Trung ương đã tổ chức một hội nghị kiểm điểm, nhìn nhận lại chiến thuật chiến dịch trong tấn công đồn địch. Bộ Tổng Tư lệnh đã tổ chức rút kinh nghiệm, chỉ rõ do công tác chuẩn bị chưa tốt, nhất là việc nắm địch chưa chắc, cách đánh chưa linh hoạt, nặng về đánh điểm, sử dụng lực lượng phân tán. Chiến dịch Hoàng Hoa Thám bộc lộ trình độ chỉ huy của cán bộ chưa đáp ứng yêu cầu phát triển chiến đấu quy mô tập trung lớn. Tư tưởng chỉ đạo tác chiến của đại đoàn chưa hình thành rõ ràng, cơ sở vật chất chuẩn bị không chu đáo do đó bộc lộ nhiều lúng túng, mất dần thế chủ động khi gặp khó khăn, dẫn đến tổn thất lớn. Nguyên nhân chính là ở trong sự chuẩn bị chiến trường thiếu sót, là ở trong sự chấp hành mệnh lệnh của cán bộ có khuyết điểm[7]

Tại hội nghị kiểm thảo chiến dịch, chủ tịch Hồ Chí Minh đến dự và phát biểu: "Các chú ai cũng có khăn mặt. Có chú phong lưu hơn lại có thêm miếng xà phòng. Khăn mặt và xà phòng dùng để tắm rửa cho sạch. Về tinh thần và tư tưởng cũng cần phải có khăn mặt và xà phòng để rửa cho sạch, nghĩa là phải phê bình và tự phê bình. Trước ta nói phê bình và tự phê bình, bây giờ phải nói tự phê bình và phê bình. Nói như thế là chú trọng phê bình mình trước, phê bình người sau, phê bình mình là chính, phê bình người là phụ. Có đề cao tự phê bình và triệt để tự phê bình mới tẩy rửa được tinh thần và tư tưởng cho thật sạch. Ngày mai các chú họp phải tự phê bình thật nghiêm khắc về các khuyết điểm, rồi ra sức sửa chữa cho bằng được... Tự phê bình là cần, nhưng tự phê bình phải tăng cường đoàn kết, rút ra được bài học kinh nghiệm, xây dựng được lòng tin vào chiến dịch sau"[8].[9]

Về phía Pháp, sau trận Mạo khê, De Lattre thành công trong việc thuyết phục Bảo Đại xúc tiến gấp việc thành lập quân đội Quốc gia Việt Nam. Ngày 19-4-1951, De Lattre mời thủ tướng Trần Văn Hữu và các bộ trưởng trong chính phủ Quốc gia Việt Nam lên Vĩnh Yên để thị sát chiến trường. Tại đó, De Lattre cho đọc bài diễn văn ca ngợi Quốc gia Việt Nam. Bảo Đại và chính phủ Hữu đã đồng ý với De Lattre xúc tiến việc thành lập quân đội Quốc gia Việt Nam. Tiểu đoàn đầu tiên được thành lập với những sĩ quan và hạ sĩ quan chuyển từ Trung đoàn 1 Khinh binh Pháp, trong đó có trung úy Bernard de Lattre de Tassigny chỉ huy một đại đội, Bernard chính là con trai của tướng De Lattre.