南太平洋海戦
結果

空母翔鶴にはレーダー（21号電探）が装備されていたため、日本側はミッドウェー海戦に比べると効果的な防空を行うことができた。また機動部隊の前方に囮として前衛部隊（戦艦〈比叡、霧島〉、重巡洋艦〈鈴谷、利根、筑摩〉、第十戦隊の軽巡洋艦と駆逐艦）を横に並べたため、筑摩の大破と引き換えに後方の空母への被弾を抑えることができた。10月30日、支援部隊（前進部隊、機動部隊）はトラック泊地に帰投した。ただし空母4隻（飛鷹、翔鶴、瑞鶴、瑞鳳）それぞれ損傷の修理と航空隊の補充のため随時内地へ回航されることになり、太平洋で作戦行動可能な日本軍の空母は隼鷹1隻となった。
この海戦でアメリカ軍は空母ホーネットを失い、エンタープライズも中破したため、太平洋における稼働空母数は一時的に0となり、アメリカ軍側に「史上最悪の海軍記念日」と言わしめた。しかし搭乗員の損害は少なく、ヘンダーソン飛行場基地も健在だった。アメリカ軍はニューカレドニアのヌーメアでエンタープライズの応急修理を実施した。同艦は修理をおこないながら第三次ソロモン海戦に参戦し、ガダルカナル島南方に進出して日本軍の艦艇に脅威を与え続けた。1943年からは修理を終えた空母サラトガに加え、イギリス海軍から空母ヴィクトリアスを借りて間を埋めた。日本側は本海戦によりアメリカ機動部隊を一時的に行動不能としたが局地的勝利にとどまり、ガダルカナル島奪回という戦略目標を達成できなかった。
連合艦隊は昭和天皇から勅語を賜った。天皇は侍従武官城英一郎大佐に「敵空母を大いに撃破したから本土空襲（ドーリットル空襲）の可能性はなくなったのではないか」と下問し、武官は「（連合軍には）特設航空母艦が20数隻あるので楽観できない」と上聞している。
日本側はこの海戦において勝利を収めたが、宇垣連合艦隊参謀長が翔鶴艦長や瑞鳳艦長に「敵ばかりやっつけて味方が何の損害のないと云う事はあり得ない」と諌めた通り、大きな損害を出した。特に艦爆隊や艦攻隊の損害が大きく、翔鶴飛行隊長村田重治少佐（戦死後大佐）をはじめとする真珠湾攻撃以来のベテラン搭乗員を多数失い、爾後の作戦に影響を与えた（下記損害参照）。特に急降下爆撃機の損害が大きく、戦訓から母艦搭載機定数は艦爆の数を減らしている。また投弾後の艦上爆撃機が敵戦闘機に襲われた時の空戦能力の低さ、九九式艦上爆撃機の旧式化など複数の要素が絡み、零式艦上戦闘機を戦闘爆撃機として運用する爆戦の構想がうまれた。1943年（昭和18年）中盤より第二航空戦隊で爆装零戦の訓練がはじまった。1944年（昭和19年）2月1日に小型空母3隻（瑞鳳、千歳、千代田）で第三航空戦隊が新編されると、三航戦の第六五三海軍航空隊の主力は爆装零戦となった。
本海戦の損害を補うべく、日本海軍は教育部隊の教官を前線に出したり、飛行学生を卒業したばかりの士官を母艦に配属するなど、必死で穴埋めをする。奥宮参謀は、新任搭乗員が本海戦前母艦航空隊の技量になる時期を1943年6月以降と推測したが、その再建した航空兵力はい号作戦、ろ号作戦（ブーゲンビル島沖航空戦）、ギルバート諸島沖航空戦、ギルバート・マーシャル諸島の戦い、トラック島空襲、マリアナ・パラオ諸島の戦いといった航空戦における大敗北で完全に消耗してしまい、終戦までその損害を補うことが出来なかった。
また本海戦の目的の一つとも言うべき日本陸軍部隊の支援についても結果的には失敗、連合軍はヘンダーソン基地を堅持した。山本五十六連合艦隊長官は「海軍の大戦果に呼応し、このさい一挙に敵を撃滅されたし」と陸軍に連絡したが、陸軍は予備兵力なしとして断ったという。日本海軍では下士官兵はおろか将校までが陸軍を批判していたのが目撃されている。
日本側の連合艦隊戦闘速報第一号は「「ソロモン」海域ニ作戦中ノ聯合艦隊ハ二十六日早暁「サンタクルーズ」北方海面ニ於テ空母四隻、戦艦四隻其他巡洋艦、駆逐艦ヲ合セ 計二十余隻ヨリナル敵艦隊ヲ捕捉シ 二十時迄ニ其全空母ヲ撃滅、敵ヲ潰乱ニ陥シイレ目下夜戦部隊ノ全力ヲ以テ残敵ヲ追撃中ナリ」というものだった。
その後も「米空母3、戦艦サウスダコタ、巡洋艦3隻（内1隻戦艦なるやもしれず）、駆逐艦1隻撃沈、巡洋艦3隻大破、駆逐艦3隻大破または中破、航空機50以上撃墜」と報じた。10月27日午後8時30分、大本営海軍部は「米空母3-4隻、戦艦1隻撃沈。大破戦艦1隻、巡洋艦1隻、艦種不明1隻。中破戦艦1隻、巡洋艦3隻、駆逐艦1隻。敵機200機以上を喪失せしむ。わが方の損害は空母2隻、巡洋艦1隻小破せるも、戦闘航海に支障なし。未帰還機40機、本海戦を南太平洋海戦と呼称す」と大勝利を宣伝した。
また愛宕（第二艦隊旗艦）が傍受した日本語のハワイ放送（日本向け宣伝放送）によれば「日本軍空母7隻、大巡5隻、駆逐艦数隻撃沈、米軍損害は駆逐艦1隻沈没」だったという。しかし、これはあくまで敵国に対するプロパガンダであり、アメリカ海軍の公式発表では戦果を「日本軍空母2隻損傷、巡洋艦1隻大破」とほぼ正確に伝えており、損失を「空母1隻沈没、駆逐艦『ポーター』沈没」と、撃沈された艦も隠さず発表している。特に、空母が撃沈されたことはルーズベルト大統領が自分で発表したもので、敵に情報を与えないことを重要視していたニミッツはこれに激怒、後日のレンネル島沖海戦で重巡洋艦シカゴが撃沈された時は、副官のドレークに「（ホーネットの時のように）シカゴが沈んだことをもらす者は撃ち殺してやる」と言っていた。
日本軍大勝利の報道に対し、奥宮参謀は「空母1隻撃沈程度と推定しつつも、搭乗員の申告を黙認せざるを得なかった」と述べている。村田少佐をはじめ、熟練搭乗員や攻撃隊主要幹部が戦死したことも戦果確認を困難とした一因だった。また搭乗員の中には米空母6隻存在を主張する者もあり、また第二航空戦隊の強い主張で空母3隻撃沈という判定になったという。これは双方の機動部隊が広範囲に展開するため敵軍の全貌をつかみにくいという問題も絡んでおり、第十一戦隊は二式艦上偵察機のような高速偵察機の本格的な投入と、常に敵艦隊と接触し続けることの重要性を報告している。二式艦上偵察機は機体の強度不足を補強する前の彗星艦上爆撃機の試作機の改造機で、その高速度からミッドウェー海戦でも試作機の十三試艦上爆撃機が空母蒼龍で使用されたが無線機故障で索敵の役を果たせず、さらに母艦の喪失で失われて「彗星」開発計画に多大な遅延が生じた。本海戦では空母翔鶴から偵察機として2機が発進した。アメリカ軍機動部隊と違う方向を偵察してしまい、索敵に失敗したという。「翔鶴飛行機隊戦闘行動調書」には記録が残っていない。この二式艦偵は陸上基地を経由して母艦に帰投した。
日本軍は軍令部や大本営を含めて本海戦で大勝利を収めたと信じ、「今一押し」でガダルカナル島の戦いに勝利するのも目前だと考えた。日本陸軍総攻撃の失敗は衝撃的だったが、本海戦の勝利により、大本営陸海軍部は従来どおりガダルカナル島奪回の方針を維持した。またアメリカ海軍機動部隊を撃破したので、日本側の作戦にとって相当有利と認識した。そこで陸軍第三十八師団を輸送船11隻に分乗させ、ガダルカナル島へ強行輸送する作戦を立案する。この時、戦艦2隻（比叡、霧島）でヘンダーソン飛行場砲撃を実施することになった。日本軍の作戦を察知したアメリカ軍は、空母エンタープライズに応急修理を施して戦線に復帰させ、さらに大和型戦艦と同世代の新型戦艦2隻（サウスダコタ、ワシントン）をガダルカナル島周辺海域に投入した。こうしてガダルカナル島へ向かう日本軍艦隊との間に第三次ソロモン海戦が発生し、鉄底海峡（アイアンボトム・サウンド）に多数の両軍艦艇が沈むことになった。