拒绝投降后，解放军攻占太原，全歼守军八万九千余人；山西省代主席梁敦厚、阎慧卿、今村方策等人集体自杀，阎锡山称“太原五百完人”，将领王靖国、孙楚、日本人岩田清一等被解放军俘获。而整个太原战役中国军损失十三万五千余人。历经一年余苦战的太原战役结束后一周，大同守军接受和平改编，新乡于5月5日和平改编，共产党基本控制山西全境。而太原战役结束后次日，中共中央军委致电徐向前，指示徐向前必须继续休养，在可以行动后即来中央，或改任西北任第一野战军第一副司令兼十八兵团司令员。徐向前则表示服从安排，并希望能尊医嘱去海边疗养