1、暴露了東北軍外強中乾的實力和張學良的無能指揮，以為日後的九一八隻是日本做出的區域性武裝衝突，讓張學良對日本發動九一八事變形勢做出了誤判。

2、為兩年後日本發動九一八事變埋下了伏筆，東北軍的實力完全暴露在日本人面前，日本加緊了侵略中國的步伐，制訂了詳細的滿蒙計劃。同時蘇軍的強大也讓日本軍方震驚，不敢輕易和蘇聯人發生衝突，直到1939年諾門坎事件的爆發。

3、東北軍在中東路事件中損失慘重，多隻炮艦被摧毀，三江口防禦系統被瓦解，東北軍一千三百多軍官、一萬七千多士兵被俘虜。東北直接經濟損失超過5千萬元。

4、南京國民政府慫恿張學良以強硬態度對沙俄，但當真正和蘇聯人開戰時只是口頭支援張學良，除了接濟東北軍200萬軍費，並未派出一兵一卒出兵東北。此舉讓張學良心有餘悸，讓張學良在九一八事變時有儲存實力的想法。

5、中東路事件導致黑瞎子島全境被蘇聯佔領，直到75年後中國仍然只收回一半黑瞎子島的主權。