Trong chiến dịch tấn công Zhitomir–Berdichev, Quân đội Liên Xô chưa đạt được mục tiêu cuối cùng theo kế hoạch đề ra. Chỉ có cánh Bắc của Phương diện quân Ukraina 1 là đạt được kết quả tốt nhất khi các tập đoàn quân 13, 60 và Cận vệ 1 đã vượt qua được hai tuyến phòng thủ của quân Đức trên sông Uborth và sông Sluch để tiếp cận Rovno và Shepetovka. Ở phía Nam, các Tập đoàn quân 27 và 40 mặc dù chỉ tiến thêm được từ 40 đến 90 km nhưng đã đoạt được các tuyến xuất phát có lợi, rất hữu ích cho việc triển khai Chiến dịch hợp vây Korsun-Shevchenkovsky ngay sau đó. Ở giữa mặt trận, mặc dù đánh chiếm được Zhitomir và hai đầu mối đường sắt quan trọng tại Berdichev và Kazatin nhưng quân đội Liên Xô cũng chịu nhiều thiệt hại lớn, đặc biệt là về xe tăng của Tập đoàn quân xe tăng 1. Cuộc đột phá không thành công của Quân đoàn xe tăng cận vệ 11 về Zhmerinka cũng làm yếu đi binh đoàn xe tăng rất quan trọng này. Trong giai đoạn phòng ngự ở hướng Tây Nam và hướng Nam, Quân đội Liên Xô đã lần lượt bẻ gãy các cuộc phản kích của 7 sư đoàn xe tăng, cơ giới và 10 sư đoàn bộ binh Đức, giữ được thế trận để tiếp tục phát triển tấn công trong các chiến dịch tiếp theo.