軍記物では、陶晴賢は周防・長門・豊前・筑前から集めた将兵20000〜30000の大軍を率いて厳島に上陸したという。しかし、『山口県史 通史編 中世（2012年・山口県編）』では兵力差に疑問を呈しており、内藤氏や杉氏などの他の大内氏重臣が参加していないことや、内陸部（廿日市）にも兵力を展開するなど戦力が分散していたことなどを鑑みて、厳島に上陸した陶兵は1万に満たなかったとする。なお、この合戦における陶方の損害は、『棚守房顕覚書』によると戦死4700・捕虜3000 であり、軍事史研究家の河野収は、厳島に上陸した陶軍は8000程度としている。陶軍の水軍戦力は、屋代島（現在の山口県屋代島（周防大島））を拠点とする水軍（屋代島衆、屋代島警固衆）で500〜600艘。しかし、陶軍が包囲した宮尾城に、毛利方の船団60〜70艘が援軍として入城していることや、弘中隆包が書状で水軍の不足を嘆いていることから、宮尾城の沖合を埋め尽くすほどの陶水軍が投入されたという従来の逸話は再考の余地がある。
毛利軍主力（吉川隊・小早川隊及び安芸国人衆勢を含む）は3000〜4000程度、主力軍以外に宮尾城兵500、吉田郡山城に残された守備兵が800とされる。毛利方に参加した諸勢力を含めると、厳島に動員された毛利軍の総数は5000を大きく越えていたとする説もある。また、元就が率いていた水軍戦力は、毛利水軍（川ノ内警固衆）50〜60艘と小早川水軍（沼田警固衆）60〜70艘とされる。
この戦いで陶晴賢を失った大内氏と陶氏は急速に弱体化した。10月5日、桜尾城で首実検を済ませた元就は、毛利軍の本陣を小方（広島県大竹市）に移して周防長門への侵攻を開始（防長経略）。弘治3年（1557年）、晴賢によって擁立されていた大内義長（大友宗麟の異母弟で義隆の甥、一時義隆の養子となっていた）が勝山城にて自害に追い込まれ、大名としての大内氏は滅亡に至った。その後、大内氏旧領を併合して大大名となった毛利氏は、博多と石見銀山（どちらも大内氏支配下）の権益を狙って、九州の大友氏や山陰の尼子氏との抗争を開始する。なお、本合戦直後には大内水軍を構成していた屋代島警固衆の桑原氏・沓屋氏が毛利に帰属し、大内氏滅亡後には白井賢胤も毛利傘下に入るなど、毛利水軍は勢力を大きく伸ばしている。元就が毛利直轄の水軍育成を本格化したのは、陶氏との対決が視野に入り始めた天文20年以降とされており、厳島の戦いに前後して発達した毛利水軍は、その後の大友氏・尼子氏との戦いのみならず、後の織田信長との戦いでも大きな貢献を果たすことになる。
ネルトリンゲン旧市街全域には、中世やルネサンスの時代から愛情込めて手入れされた豪華な建物が豊富に遺されている。マルクト広場の北西に、ノミの市が開かれるアイゼンガッセがある。この通りは周辺に金物商（Eisen = 鉄）が多く住み着いたことから名付けられた。アイゼンガッセ沿いでは1563年に建造されたシュナイトチェ・ハウスが注目に値する。三十年戦争の際、1632年9月にグスタフ2世アドルフが2日間この建物を宿とした。この通りはハーフェンマルクト（かめ市場）につながっている。ハーフェンマルクト沿いには、1278年から1802年までカイスハイム帝国修道院の所有であったカスハイマー・ハウスがある。やはりハーフェンマルクト沿いにあった1425年建造の装飾性の高い旧商家ハーフェンハウスは1955年5月3日の火事で焼失した。テンデルマルクトでは北西角の大きなクレステルレが目に付く。この建物はかつてフランシスコ会修道院であった。宗教改革の時代に徐々に衰退していった。市は1536年にこの建物を買い取り、1584年から1587年に穀物庫に改築した。内陣は取り壊され、現在の大きな階段破風が設けられた。その西側には典型的な木組み建築の製革工房が数軒ある。前方に大きく突き出しているのは乾燥スペースであり、上階はギャラリーになっている。作業に必要な大量の水はエーガー運河によりこの地区に供給された。このため、この地区の北端の橋の近くにノイミューレの大きな水車がある。1233年に創設された聖霊病院はかつて老人や貧民の養護施設として用いられていた。当時の多くの類似施設同様、寄進によって運営・拡張された。13世紀に建設された施療教会は14世紀の貴重な壁絵が保存されている。それぞれ15世紀および16世紀に建設された2つの本館は市立博物館に利用されている。旧市街南部では1697年建造のヴィンターシェ・ハウス（冬の家）が特筆に値する。大きく、均整のとれた木組み建築は、その背後に趣の良い庭園を隠している。ヴァインマルクト（ワイン市場）沿いには一連の特徴的な市民の家があり、大きく重量感があって一際目立つ1541 - 1543年に建造されたホールがある。この建物は初め、市の塩やワインの倉庫として使われていた。ヴァインマルクトには、かつてのレストラン、ツア・クローネ（冠亭）もある。この女主人マリア・ホルは魔女狩りで有名である。ポリツァイガッセには一連の注目すべき市民の家がある。この通りはヴァインマルクトとマルクト広場を結んでいる。ここには旧郵便局、メッツェルシェ・ハウス、アインホルン薬局がある。ゲオルク教会の東、リューベンマルクトには、1870年から71年の独仏戦争を記念して1902年にゲオルク・ヴルバによって建立されたユーゲントシュティール様式の戦争の泉がある。オクゼンツヴィンガーとベルガー門の間の市堀のフリックヒンガー斜面は彫刻のある公園施設で、エキゾチックな樹木が植えられ、バラ園（ローザリウム）が設けられている。