Trong trận Liêu Dương, thiệt hại của cả hai phía Nga-Nhật là hầu như tương đương: Nga chịu thương vong 20.000 người trong khi phía Nhật là 23.000 người. Trận đánh được xem như bất phân thắng bại và tuy quân Nhật chịu tổn thất nặng nề hơn về nhân mạng, họ vẫn tuyên bố chiến thắng vì người Nga đã ra lệnh rút quân.

Sau khi nghe tin quân Nga rút lui khỏi Liêu Dương, Sa hoàng Nikolai II đã gửi thư khen ngợi nỗ lực phòng thủ của tướng Kuropatkin trước nguy cơ thiếu hụt đạn dược và quyết định thành lập tập đoàn quân số 2 Mãn Châu, nòng cốt từ quân đoàn 6 Siberia vào ngày 6 tháng 9.[9]

Chiến thắng này của người Nhật đã không được trọn vẹn vì con số tổn thất quá cao cộng với mục tiêu lớn nhất lúc này của người Nhật là cảng Lữ Thuận vẫn chưa thể chiếm được.[9] Cảng Lữ Thuận cuối cùng thất thủ vào ngày 2 tháng 1 năm 1905, và với lực lượng tăng cường từ cảng này, quân Nhật tiến vào Phụng Thiên và giành thắng lợi lớn.