Quân đội Liên Xô

Tổng thương vong của quân đội Liên Xô trong chiến dịch này lên đến hơn 291.000 người chết, bị thương hoặc bị ốm, chiếm đến 60% tổng binh lực tham gia chiến dịch. Con số đó chưa tính đến các tổn thất của lực lượng không quân và quân tại các cụm phòng thủ. Số xe tăng bị thiệc hại là 1.085 chiếc.

Quân đội Đức Quốc xã[3]

• Tập đoàn quân số 9: trong tháng 8 năm 1942 (không tính 2 ngày đầu tiên của chiến dịch là ngay 30 và 31 tháng 7 năm 1942) là 6.046 chết, 2.744 mất tích, 24.184 bị thương. Trong tháng 9 năm 1942 là 3.078 chết, 1.022 mất tích và 11.868 bị thương.
• Tập đoàn quân xe tăng số 3: (lực lượng đối mặt với Tập đoàn quân số 5 và số 33 của Phương diện quân Tây): từ 11 đến 31 tháng 9 năm 1942 (cuộc tấn công bắt đầu vào ngày 14 tháng 8) là 1.979 chết, 1.134 mất tích và 7.710 bị thương.

Theo báo cáo của bộ phận hậu cần, Tập đoàn quân số 9 của Đức trong giai đoạn 30 tháng 7 đến 10 tháng 9 tổn thất 9.955 chết, 5.551 mất tích và 36.893 bị thương - tổng cộng 52.392 người.[7] Trong đó, thiệt hại của các sư đoàn đóng đối diện các Tập đoàn quân số 30, 29, 31 và 20 (tổng cộng 18 sư đoàn của các quân đoàn số 6, 27, 39 và 46) khoảng 49.057 người. Một tài liệu khác thống kê chi tiết thương vong của Cụm Tập đoàn quân trung tâm từ 1/8 đến 31/8 là khoảng 70.000 người. Đến cuối tháng 9, tổn thất của quân Đức được ước tính lên tới 120 ngàn người. Tổng cộng 16 sư đoàn mất 50-80% quân số (Gefechtstaerke). Những thiệt hại về xe tăng được tướng Franz Halder mô tả là rất lớn.