海战中，日本海军的三艘主力战舰“龙骧”号铁甲舰、“筑波”号炮舰和“富士山”号炮舰被俘，“阳春”号炮舰被击沉，官兵死亡172人。受伤183人，包括司令官桦山资纪海军中将在内的全体官兵被俘，可以说全军覆没。而中国海军则没有一舰损失，包括旗舰“福靖”号在内的5艘军舰受伤，官兵阵亡24人，32人受伤。
“东海海战”是世界海军进入钢铁蒸汽化时代以后第一次规模较大的海战，深刻地影响了世界海军发展的方向。中国船政舰队战胜日本舰队，并不单纯是两个国家海军间的胜利和失败，而是意味着以纵队队形、装备大量能够快速发射的大口径后膛炮的战舰为具体表现形式的新海军战术的崛起。以横队队形、装备少量大口径火炮的军舰、依靠乱战、撞击为战斗形式的传统海军战术经过此战成为了历史，尽管直到中国和日本的这场战争爆发前，横队战术还是“仍然受到世界海军重视的战术”，而纵队战术还只是一个未经实战检验的新理论。从东海海战这一天开始，世界海军史揭开了全新的一页。纵队、舷侧炮火配置、能够快速发射的后膛火炮所带来的影响将一直持续，并进一步革新发展。
拥有两艘亚洲独一无二的铁甲舰的日本舰队虽然从表面上看力量要超过中国船政舰队，但其技术装备大大落后于中国，无疑是这次海战失利的重要因素，其中差距最为明显，对海战的结果影响也最大的是火炮装备。19世纪后期的海战，火炮是赖以攻敌、自卫的主要武器。中国舰队装备的都是先进的后膛炮，能够快速发射，而日本舰队装备的大多是射速缓慢的旧式前膛火炮，射速极其缓慢。据观战的英国海军方面曾估计。当时中国舰队的火力超过日本三倍以上，联系到海战时中**舰多次集中火力攻击某几艘日本军舰，实际对抗中的火力优势更大。这样的火力对比已经不是简单的差距二字就能概括的，中国船政舰队占有的完全是压倒性的优势。
除此之外。中**舰上还大量装备有当时世界海军都很少装备的新式机关炮，这些机关炮击中日本军舰后。能够造成可怕的人员杀伤，更为严重的是会引起士气的下降，这也就是海战到了最后日本军舰在弹药耗尽后选择了投降的原因所在，然而这一点在一些日本学者的历史研究中，却被归结为是因为日本舰队使用弹药大部分是无法炸响的实心弹，这些炮弹除非击中敌舰的水线部位引起进水，否则击中目标以后至多造成少量的人员伤亡。日本舰队中威力最大的弹药是开花弹，这种弹药当时主要依赖进口，但在攻击炮台和城区时，这种日本舰队内威力最大的炮弹却被极大的浪费掉了，以至于在日本舰队面对中国舰队时，开花弹严重不足，无法给中**舰以有效的伤害。
自步入近代以来，由于这场对日本国运有极大影响的海战的失败，日本国内的一些研究者大都将责任归结为是日本海军的军人素质太差，但是从火炮射击的另一个方面——操作熟练程度稍加对比，就可以知道，经过了慕末时代到明治维新，日本海军的军人素质其实得到了很大