С 20 по 25 марта немцы предприняли несколько попыток развить наступление на Обоянь и на Волчанск. Но к этому времени 64-я армия вышла на Северный Донец, 21-я армия организовала прочную оборону на рубеже 25—30 километров севернее Белгорода. В районе Обояни сосредоточивалась 1-я танковая армия. В результате этих мер Курск был надёжно прикрыт с юга.
Завершилась Харьковская операция: отойдя на 100—150 км, войска Воронежского фронта остановили противника, воспрепятствовали планам германского командования окружить и уничтожить советские войска в районах Харькова и Курска. Войска Воронежского фронта перешли к обороне, образовав южный фас так называемого Курского выступа на линии Коренево — Краснополье — Гостищево и далее по левому берегу Северного Донца до Волчанска.
Безвозвратные людские потери войск 3-й танковой армии (П. С. Рыбалко), 40-й (К. С. Москаленко) и 69-й (М. И. Казаков) армии Воронежского фронта (Ф. И. Голиков), 6-й армии (Ф. М. Харитонов) Юго-Западного фронта (Н. Ф. Ватутин) в ходе операции составили 45219 человек (13,1 % от первоначального состава 345900 человек). Санитарные потери составили 41250 человек. Общие потери — 86469 человек. Среднесуточные потери за 22 суток боёв — 3930 человек
