茶葉山、劉家湖殲滅日軍1000余人。我軍也傷亡1500余人，其中連排長40多人，二二八團三位營長，一死二傷，第二營營長冉德明，原為張自忠衛(wèi)隊連連長，這次在戰(zhàn)斗中，英勇頑強，壯烈犧牲。

一八○師了也在16日深夜對敵發(fā)起猛攻。攻擊小苗家莊的的七一五團劉照華部，以第一、三營擔(dān)任主攻，第二營為預(yù)備隊。攻擊開始后，在村外遇到日軍抵抗，雙方展開激戰(zhàn)。我軍官兵奮勇沖殺，在士氣上壓倒敵人，敵人退到村中，與我軍逐屋爭奪，十分慘烈。戰(zhàn)到午夜，敵軍不支而潰逃，村內(nèi)遺尸200多具。

與此同時，一八○師還渡河克復(fù)了沙嶺子、大太平，并乘勝向北追擊。17日，敵軍集中兵力反撲大太平，經(jīng)激戰(zhàn)肉搏，將敵擊退。下午3時日軍再次反撲，并曾攻入大太平，被二二八團團附陳芳芝率兩個連擊退。這時獨立三十九旅七一五團乘勝出擊，又將大太平北面的幾個村子收復(fù)。

至此，張、龐兩軍將進犯臨沂的日軍第五師三個團擊潰，殘敵向莒縣方向逃竄，一部向湯頭潰退。

17日11時，蔣介石從武昌發(fā)電李宗仁、張自忠、龐炳勛，嘉勉臨沂大捷，電報說：“臨沂捷報頻傳，殊甚嘉慰。仍希督勵所部，確切協(xié)同、包圍敵人于戰(zhàn)場附近而殲滅之。如敵脫逸，須跟蹤猛追，開作戰(zhàn)以來殲敵之新紀(jì)錄，籍振國軍之氣勢，有厚望焉?！?/p>

此后，馮玉祥、李宗仁、白崇禧、宋哲元、鹿鐘麟、熊斌、秦德純、張之江、徐永昌等人紛紛致電張自忠祝賀。

臨沂之捷，五十九軍將領(lǐng)，深受鼓舞。

張自忠在已取得勝利的基礎(chǔ)上，18日下令五十九軍第3次東渡沂河，分兵兩路向敵發(fā)起追擊。其中，三十八師以一部占領(lǐng)輦沂莊、車莊一線對北警戒，主力攻擊湯頭及西北；一八○師以一部攻擊湯佛堐，主力攻擊湯頭鎮(zhèn)以南之?dāng)场?/p>

與此同時，龐炳勛部向傅家草池、山東莊、賈家官莊一帶之?dāng)嘲l(fā)起攻擊。

到19日，三十八師已攻占了沂河?xùn)|岸及湯頭以北的東莊、前湖堐和袁家莊。一八○師攻占了湯頭以南的日軍堅固據(jù)點李家五湖。戰(zhàn)斗中，我先頭部隊獨立第二十六旅六七八團第二營，遭遇日軍增援部隊猛烈反撲，趙宏遠營長，指揮官兵浴血抗擊，毫不退讓，全部壯烈犧牲。我增援部隊趕到，發(fā)起猛攻，終將該敵殲滅，克復(fù)李家五湖。

同一天，龐炳勛部北進至?xí)仪f一線，并以一部向北迂回賈家官莊日軍后方，至此，湯頭日軍坂本支隊已被我軍包圍，成為甕中之鱉。這時若在戰(zhàn)區(qū)能以一部生力軍投入，與張、龐兩部合力可全殲坂本。但李宗仁錯誤地令五十九軍除一一二旅外，即調(diào)費縣，準(zhǔn)備向泗水、滕縣轉(zhuǎn)用，使坂本死里逃生，實在可惜。

到21日，第一次臨沂之戰(zhàn)結(jié)束。

這次臨沂之戰(zhàn)，張、龐兩軍共殲敵5000余人，其中五十九軍殲敵約4000人。日軍第五師第九旅第十一團團長野佑一郎上校、第三營營長牟田中校等數(shù)十名軍官被五十九軍擊斃，死傷軍官總計多達200余人。其中第十一團第三營被三十八師一一四旅全殲。許多日軍尸體來不及運回、燒毀、掩埋。戰(zhàn)場上受傷的戰(zhàn)馬、擊毀的坦克、汽車，散落的彈藥、衣物、食品、信件及太陽旗、千人縫等物品，到處皆是。從五十九軍繳獲的戰(zhàn)利品中，還發(fā)現(xiàn)板垣征四郎本人的呢大衣和印章，可見這位日本“鐵軍”統(tǒng)帥倉皇逃跑時如漏網(wǎng)魚，喪家之犬，狼狽不堪。

五十九軍雖然獲得勝利也付出了慘重的代價，據(jù)統(tǒng)計從14日至19日，三十八師共有36名軍官陣亡，80人負傷，士兵陣亡680人，負傷1057人；一八○師軍官陣亡29人，負傷54人，士兵陣亡341人，負傷1195人，總計全軍共傷亡4482人，成建制戰(zhàn)死者計有獨立二十六旅六七八團第二營、一一三旅二二六團第六連、第十連、一一四旅二二七團第十二連。

臨沂之戰(zhàn)，斬斷了北路日軍的左臂，粉碎了敵板垣、磯谷兩師會師臺兒莊的計劃，造成磯谷孤軍深入為我圍殲的契機，從而為臺兒莊大捷拉開了序幕。

臨沂大捷，大大鼓舞了全國軍民的信心。1938年3月21日《大公報》就臨沂大捷發(fā)表社評指出：“八一三以來，我們軍隊得到世界不少的贊揚?！薄暗谌ザ?，大家自信心還不夠，雖勇敢犧牲，只能拼命，而不容易勝利。這些觀念，到現(xiàn)在確實推翻了。這就是臨沂勝利的最大收獲。”“板垣是日閥少壯派的領(lǐng)袖，是關(guān)東軍的靈魂，是中國最兇猛的敵人。但此次戰(zhàn)爭，我們確實把他擊破擊走，消滅其勁旅幾千?！边@說明：“我們只要有決心，只要運用得力，盡可能消滅敵軍的精銳，換言之，火力縱然懸殊，但依然可以消滅他，可以打勝他……。我們并不鋪張這一勝利的效果，但確實相信這次勝利，更增加了全國將士的自信心。有了這次勝利，就可能有無數(shù)勝利?！?/p>