Chủ tịch Hồ Chí Minh tặng huân chương cho Nguyễn Văn Cốc (trung đoàn tiêm kích 921), phi công đã bắn hạ 11 máy bay Mỹ (gồm 2 UAV trinh sát), ông có thành tích không chiến cao nhất trong Chiến tranh Việt Nam và là phi công MiG-21 thành công nhất thế giới

Từ tháng 3 năm 1965 đến tháng 11 năm 1968, các máy bay của Không lực Mỹ đã thực hiện 153.784 phi vụ tấn công, Không quân và Thủy quân lục chiến bổ sung thêm 152.399 phi vụ [84] Ngày 31 tháng 12 năm 1967, Bộ Quốc phòng Mỹ tuyên bố rằng trong chiến dịch Sấm Rền đã có 864.000 tấn bom Mỹ ném xuống Việt Nam Dân chủ Cộng hòa, so với 653.000 tấn bom trong suốt Chiến tranh Triều Tiên và 503.000 tấn bom ném xuống mặt trận Thái Bình Dương trong Thế chiến lần thứ 2.[85]

Ngày 1 tháng 1 năm 1968, CIA ước tính rằng thiệt hại vật chất mà Việt Nam Dân chủ Cộng hòa phải chịu lên tới 370 triệu USD, trong đó có 164 triệu USD thiệt hại về các tài sản quan trọng (chẳng hạn nhà máy, cầu đường, và nhà máy điện). CIA còn ước lượng rằng số thương vong đối với dân số Việt Nam Dân chủ Cộng hòa mỗi tuần là 1.000 người, nghĩa là khoảng 90.000 thương vong trong thời gian 44 tháng, 72.000 trong số đó là dân thường.[86]. Còn theo số liệu Cục tác chiến Quân đội Nhân dân Việt Nam, trong 4 năm đã có 14.000 nhân viên quân sự và 60.000 dân thường thiệt mạng.

Trong các tình huống hành quân hay chiến đấu, 526 máy bay của Không lực Mỹ, 397 của Hải quân, và 19 của Thủy quân lục chiến đã bị rơi trên miền Bắc Việt Nam hay gần đó.[87][88], chưa kể số trúng đạn hư hỏng nhưng rơi ngoài biển hay lết về được căn cứ. Trong chiến dịch, trong số 745 phi công bị bắn rơi, Không lực Mỹ ghi nhận 145 người được cứu thoát, 255 bị chết, 222 bị bắt (23 người trong số đó đã chết trong khi bị giam giữ do bị thương nặng hoặc vì bom của Mỹ), và 123 mất tích.[89] Con số thương vong của hải quân và Thủy quân lục chiến khó tìm hơn. Trong 44 tháng, 454 phi công thuộc lực lượng Hải quân Mỹ bị chết, bị bắt, hoặc mất tích trong các chiến dịch kết hợp trên vùng trời miền Bắc Việt Nam và Lào.[90]

Chiến dịch Sấm Rền đã khởi đầu là một chiến dịch mang tính chất chiến lược và tâm lý, nhưng nó đã nhanh chóng chuyển thành hoạt động ngăn chặn - một nhiệm vụ chiến lược [91] Sự thất bại chung cuộc có hai nguồn, cả hai đều thuộc về những người hoạch định chính sách cả quân sự lẫn dân sự ở Washington: Trước hết, không nhóm nào có thể hiểu được rằng VNDCCH sẽ chịu đựng được sự tàn phá mà họ sẽ gây ra. Thứ hai, lãnh đạo quân sự Mỹ ngay từ đầu đã không đề ra và phát triển được một chiến lược thích hợp với cuộc xung đột, cũng như về sau đã không điều chỉnh được nó.[92]

Năng lực biến các điểm yếu thành thế mạnh, sức chịu đựng kiên cường của nhân dân cùng với sự hi sinh cá nhân cho tập thể, và quyết tâm thép của chính phủ Hà Nội đã biến Việt Nam Dân chủ Cộng hòa thành một địch thủ ghê gớm đối với Mỹ. Ngoài ra, Việt Nam Dân chủ Cộng hòa còn có lợi thế ở chỗ các nỗ lực quân sự của họ không chỉ được hỗ trợ bởi công nghiệp nội địa mà được viện trợ một phần cốt yếu từ Trung Quốc và Liên Xô. Nếu nhập khẩu và phân phối được đủ lượng quân nhu cần thiết cho các hoạt động quân sự, đất nước này không thể bị khuất phục đến chỗ phải từ bỏ các mục đích của mình.