Bitka o Moskvu spolu s bojmi o Rostov na prelome novembra a decembra znamenala prvú nemeckú porážku a rozsiahly ústup v druhej svetovej vojne. Adolf Hitler po skončení bitky obvinil z neúspechu veliteľov nemeckých armád a väčšinu z nich odvolal. Na druhej strane spôsobila bitka o Moskvu zvýšenie sebavedomia a prestíže Červenej armády, ktorá ukázala celému svetu a hlavne nedôverčivým Spojencom, že aj dovtedy neporazený Wehrmacht možno zastaviť. Pre celý Sovietsky zväz boje o Moskvu znamenali záchranu z veľmi nebezpečnej situácie. Od decembra 1941 začala pomaly ale isto rásť aj celková kvalita dôstojníckeho zboru, tá sa v nasledujúcich dvoch rokoch vyrovnala kvalite Wehrmachtu. Dodnes mnohé odborné práce pripisujú nemecké neúspechy v tejto bitke na vrub povestnému ruskému „generálovi Zime“, pri čom je dosť opomínaným faktom, že aj sovietske jednotky museli zápasiť pri tuhých mrazoch, či rozmočených cestách s takými istými ťažkosťami. Nepripravenosť nemeckých vojsk, ktoré plánovali dobyť západné časti ZSSR do príchodu zimy, sa stala jedným z rozhodujúcich činiteľov, ktorý predznačil priebeh nasledujúcich bojov. Nezodpovedné a diletantské rozhodnutia obidvoch diktátorov tiež zohrali svoju nie bezvýznamnú úlohu. Červená armáda zaplatila za zastavenie Nemcov vysokú daň, padlo alebo bolo zajatých okolo 966 000 mužov – o polovicu prípadne až 3x viac ako stratil ich neporazený ale silne oslabený nepriateľ.