Sau hơn một tháng giao tranh ác liệt, quân Mỹ đã chiếm được hòn đảo. Trong số khoảng 21.000 quân bố phòng Nhật, hơn 18.000 người đã chết trong khi chiến đấu hoặc do tự sát, chỉ có 216 người bị bắt làm tù binh trong trận đánh[5][10] Một tài liệu khác thống kê 867 lính Nhật nữa bị bắt từ tháng 4 tới tháng 6/1945 (sau khi trận đánh kết thúc), tổng cộng là 1.083 tù binh.[69] Khoảng 2.000 lính Nhật còn lại ẩn náu trong các hang động, tiếp tục chiến đấu nhiều tháng cho đến nhiều năm sau chiến tranh. Những người Nhật cuối cùng đầu hàng tại Iwo Jima là 2 người lính dưới quyền trung úy Toshihiko Ohno (Yamakage Kufuku và Matsudo Linsoki). Cả hai đã cầm cự trên đảo suốt sáu năm trước khi đầu hàng vào năm 1951,[70] một số tài liệu khác ghi ngày đầu hàng là 6 tháng 1 năm 1949.[71] Phần lớn xác lính Nhật bị vùi lấp trong các hang động và đến nhiều thập kỉ sau vẫn còn được bảo tồn nguyên vẹn vì tác dụng của khí lưu huỳnh.[72]

Về phía Mỹ, tổng số thương vong là 26.038 người trong đó có 23.573 người là của thủy quân lục chiến, bao gồm 6.821 tử trận và 19.217 người bị thương.[25] Thương vong của lính Mỹ trong trận này còn hơn cả tổng số thương vong của phe Đồng minh trong Ngày D, ngày đổ bộ lên Normandie (ước tính khoảng 10.000, với tổng thương vong của lính Mỹ trong trận Normandie là 125.847 người).[73] Khoảng 300 lính hải quân đã tử trận do các cuộc tấn công của các máy bay Kamikaze. Vì toàn bộ dân cư trên đảo đã được sơ tán nên tại Iwo Jima đã không có thương vong về phía dân thường như ở Saipan và sau này là Okinawa.[74]