李宗仁在4月7日下令所有参战的中国军队，抓住日军溃退的战机，全力反击扫荡。一时之间在鲁南地区，中国军队是四面合击，日军是拼命地奔逃，日军死亡的人数超过16000人，是日军自明治维新以来，在战场上最大的一场败仗。
台儿庄一战，中国投入兵力20多个师计12万人，其中台儿庄方面6万人；日军投入2个师8个团约3万人，其中台儿庄方向7个团。中国军队击败日军第5、第10两个精锐师团，以损失近2万人为代价，取得歼敌万余人的战果，日军损失坦克30余辆，火炮70余门、坦克40余辆、机枪数百挺、步枪万余枝。并缴获了大量武器及其他军用物资。此役是抗战初期继平型关大捷后中国取得的又一次重大胜利。也是抗战以来国民党正面战场取得的重大胜利。
当时中国军队以10个师之众对敌一个半师团，兵力占绝对优势。但汤恩伯态度消极，虽处在敌侧有利态势，也没有积极抓住战机把敌人彻底包围歼灭。然而打退了敌人总算是空前的一次大胜利。
台儿庄捷报传开，全国各界，海外华侨一片欢腾。广州、武汉等大城市，皆有几十万人举行规模空前的盛大集会和游行，欢庆胜利。
武汉三镇。当地军民不分男女老幼，都沉浸在节日般的兴奋中，到处是欢呼雀跃的人群；
大街小巷，家家户户门前挂起青天白日国旗，连成一片，以示爱国；
街道上到处是横的竖的大幅标语：“庆祝台儿庄大捷”、“中国必胜”；
鞭炮声把全城都吵翻了天；
报馆的人用汽车装了大捆大捆的号外，在街上铺天盖地地撒；
五花八门的救亡团体竞相涌上街头，游行、喊口号、唱歌，即兴演讲，表演戏曲，尽情地丑化侵略军；
人们把台儿庄大捷的指挥官李宗仁、白崇禧等人的脸，画在一张张三块门板那样大的画板上，抬着走在游行队伍前面。
国民政府军委会政治部在这些活动中大显身手。他们发动和组织了各种庆祝活动，用以激发人民的抗日爱国热情。军委会政治部副部长周恩来、第三厅厅长郭沫若等共产党员和民主人士，亦走上街头，慷慨激昂地发表演讲，号召人们团结御侮。
在陕北延安，毛泽东以这次大胜利的喜悦心情，发表演讲：国共两党兄弟和军队，每个月打得一个较大的胜利，如像平型关、台儿庄一类的，就能大大地打击敌人的精神，振起中国军队的士气，号召世界的声援。