Tổn thất của Israel thấp hơn nhiều so với ước đoán của họ trước khi chiến tranh nổ ra. Theo phía Israel: họ tử trận khoảng 800 binh sĩ, trong đó 338 người ở mặt trận Ai Cập, 550 tại mặt trận Jordan, 141 người tại mặt trận Syria; 2.563 binh sĩ bị thương, 46 máy bay bị phá hủy. Tổn thất 800 binh sĩ là một giá đắt mà quân đội Israel phải trả, khi tính đến quy mô tương đối nhỏ của nhà nước Israel. Tuy nhiên, trước chiến tranh, Israel dự tính họ phải hy sinh nhiều hơn nhiều. Tướng Moshe Dayan ước tính các lực lượng vũ trang Israel sẽ phải chịu chừng 30 ngàn thương vong chỉ trên mặt trận Cao nguyên Golan nói riêng.

Tổn thất của phía A rập cao hơn nhiều, khoảng 18 ngàn quân chết hoặc bị bắt, và 30 ngàn bị thương, trong số đó Ai Cập bị tổn thất lớn nhất: khoảng 10 ngàn quân và khoảng 1500 sĩ quan Ai Cập tử trận (rất nhiều trong số đó chết vì đói khát trong sa mạc do rút chạy vô tổ chức), và 20 ngàn quân Ai Cập bị thương. Khoảng 6 ngàn quân Ai Cập bị mất tích, đào ngũ hoặc bị bắt. Jordan mất 700 binh sĩ cùng khoảng 2.500 người bị thương. Syria mất khoảng 2.500 quân và 5.000 quân bị thương. Iraq mất 10 binh sĩ và 30 bị thương. Tổng cộng, có khoảng 6 ngàn quân A Rập bị bắt làm tù binh và 400 máy bay bị phá hủy.

Ngay lập tức, các nước thuộc phe XHCN phản ứng cực kì dữ dội và (ngoài trừ Romania và Cuba) đã cắt đứt quan hệ ngoại giao với Israel. Thủ tướng Liên Xô mô tả cuộc xâm lăng các nước A rập của người Do Thái ở Trung Đông giống như cuộc xâm lược châu Âu của Hitler. Ở Ba Lan năm 1967-1968 xảy ra một cuộc thanh lọc chính trị và xã hội, cho rằng người Do Thái là thế lực chống cộng, tay chân của đế quốc Mỹ. 25 ngàn trong tổng số 30 ngàn người Do Thái bị trục xuất khỏi Ba Lan.

Khi lãnh đạo các nước Ả Rập đổ lỗi thất bại là tại chất lượng vũ khí Liên Xô kém, Chủ tịch Xô Viết Tối cao (Quốc hội Liên Xô) N. Podgornyi đã nói thẳng: “Vấn đề không phải là máy bay và xe tăng của chúng tôi chất lượng thấp, mà là ở chỗ người A rập không đủ trình độ để sử dụng những loại vũ khí đó”. Còn Đại sứ Liên Xô tại Beirut, Asimov, nói với Tổng thống Sirya Kh. Assad: “Chúng tôi đã cung cấp cho các ngài một số lượng khổng lồ các loại vũ khí mà các đồng chí Việt Nam của chúng tôi có nằm mơ cũng không thấy. Tuy nhiên, Quân đội Việt Nam, được trang bị những loại vũ khí lạc hậu hơn nhiều so với các ngài đang chiến đấu và chiến thắng một đế quốc hùng mạnh nhất thế giới (Mỹ)”

Ngày 11/6/1967 (tức ngay sau khi chiến tranh kết thúc), Chính phủ Liên Xô tuyên bố viện trợ không hoàn lại để bù đắp tất cả những tổn thất của Ai Cập trên bán đảo Sinai. Đến giữa năm 1968, số lượng máy bay của Không quân Ai cập đã đạt mức trước chiến tranh và đến năm 1969 thì số lượng xe tăng của Quân đội Ai cập đã vượt mức trước chiến tranh. Cả Ai Cập và Syria đều nung nấu ý định phát động chiến tranh để giành lại các lãnh thổ bị mất trong cuộc chiến sáu ngày. 6 năm sau, 2 nước này đã liên minh tấn công Israel trong Chiến tranh Yom Kippur năm 1973.