兰州战役刚一结束，彭总高兴地说：“马步芳这一次给我们办了一件大好事。要是他当初丢下兰州继续撤退，想消灭他还真得费点时间呢！他想用一计把我们消灭在这兵家必争之地的兰州。但是，他万万没有料到，我们却将计就计来了个釜底抽薪。”
向兰州背后进行迂回包围的第一兵团，经过长途跋涉，于9月2日，占领民和县和河口镇，9月5日占领了马步芳的老巢——西宁。马步芳在青海的反动统治被彻底推翻。
在兰州，人民政府和各界人民对亲人解放军进行了声势浩大的慰问活动。中央和西北各省都派来了文艺团体进行慰问演出。在“三爱堂”慰问大会上，慰问团总团长代表西北五省人民，向彭总赠送了锦旗。彭总代表第一野战军和西北军区全体指战员在致答词中说：“西北解放，……是党的胜利，人民的胜利！人民政府和各族人民高度赞扬我们，热情慰问我们，是对子弟兵的爱戴和鼓励，我们切不可以功臣自居，务须力戒骄傲。”
看了看欢天喜地的人群，彭总继续说：“西北解放了，新中国成立了，但是革命尚未成功，任务还非常艰巨。……我们决不能松懈斗志，刀枪入库，马放南山，必须紧握手中枪，为人民再立新功！”在慰问活动期间，彭总夫人浦安修将慰问团送给彭总的糖果分送给司令部的同志们，她说：“彭总说了，这是慰问大家的，我彭德怀只是一个代表，没有大家的努力，我彭德怀能打胜仗吗？”
兰州战役在大西北解放进程中的地位和作用兰州战役是大西北解放进程中具有重要战略意义的历史大决战。它作为西北解放战争中的一次战略决战，动摇和瓦解了国民党反动派在西北地区的政治统治，彻底摧毁了以马步芳军事集团为核心的国民党西北战略防御体系，加快了青海、宁夏、新疆的解放步伐，在大西北解放进程中具有重要的历史地位和作用。
1兰州战役动摇和瓦解了国民党反动派在西北地区的政治统治，使国民党甘、宁、青、新各级政权面对人民解放军大军压境、摧枯拉朽的战略态势，在败亡的风雨中漂泊消失。
1949年，中国共产党领导的人民解放战争进入大进军、大决战的最后阶段。随着辽沈、淮海、平津三大战役的胜利，国民党精锐主力被消灭，这从根本上改变了敌我力量对比，从战略劣势转为战略优势，国民党在军事上、政治上、经济上陷于四分五裂、土崩瓦解的状态。面对灭亡的历史大趋势，国民党统治集团在玩弄“和谈”、企图“划江而治”的阴谋破产后，把最后的一线希望放在西北、西南地区，试图依据西北、屏障西南而卷土重来。马步芳军事集团从维护其封建割据统治的“团体”利益出发，孤注一掷，决定“举全力一鼓”而与解放军在兰州决一死战。
马步芳曾狂言要“挽狂澜于即倒，定乾坤于西北”，企图凭借有利地形和坚固的防御工事，“围歼”解放军于兰州城下。
兰州一战，人民解放军将大兵团运动战、长距离追击战和大规模攻坚战有机结合，给青马集团精锐以毁灭性的打击，使国民党政府和西北地区其它反动势力从青马集团的败亡中丧失了最后一线希望。马步芳父子先后从西宁逃往重庆、香港；时任西北军政长官公署副长官的刘任组织长官公署逃往河西走廊；马鸿逵父子面对解放军十九兵团的强大攻势，放弃宁夏而逃往台湾；新疆境内青马集团成员马呈祥等人见“团体”崩溃且陶峙岳、鲍尔汉等主和派主张和平解放而认为大势已去，也逃亡印度。
这样，甘肃、青海的国民党势力已土崩瓦解，宁夏、新疆的政权则落入主和派手中。青马集团作为国民党在西北地区的最高统治者在兰州战役中被人民解放军歼灭，标志着国民党反动派在西北地区的政治统治从根本上被推翻。以此为起点，人民解放大军所到之处，各级反动政权纷纷垮台消亡，各族人民在中国共产党的领导下得以翻身解放，进入了当家作主的新时代。
2兰州战役对西北地区以青马集团为核心的国民党反动势力在军事上以毁灭性的打击，使其陷于分散并各自孤立的境地，丧失了组织任何战役的能力；大西北解放战争以兰州战役为转折点，从战略决战阶段进入战略追击阶段。
在三大战役胜利结束、国民党玩弄“和谈”阴谋破产的形势下，毛泽东主席和朱德总司令向人民解放军下达了大进军的命令，以彭德怀为首的中国人民解放军第一野战军奉命开始了解放大西北的征程。国民党反动当局极尽利诱、笼络之能事，准备以青马集团为核心骨干，由胡宗南集团和宁夏马鸿逵集团南北协同，组织实施兰州决战计划。
兰州是解放大西北必取之战略要地。青马集团摆开架势，死守兰州，准备与解放军决战。党中央和中央军委对兰州决战极为重视，多次电示第一野战军总部，严密进行战略部署。毛泽东曾断言，只要歼灭两马特别是青马主力，占领甘、宁、青、新，基本上只是走路和接管的问题。
兰州战役是西北解放战争史上以追击战和运动战相配合、规模最大、战斗最激烈的一次大兵团城市攻坚战。这一战略大决战敌我双方投入兵力之多、战斗之激烈、付出代价之惨重都是大西北解放进程中空前绝后的。经过浴血攻坚和激烈巷战，人民解放军歼灭马步芳主力八十二军3个师大部、一二九军2个师各一部及3个保安团共27万余人，缴获山炮、迫击炮100多门、骡马2400余匹、汽车40余辆及其它大批军用物资。
兰州战役作为大西北解放进程中的一次战略决战，不仅消灭了西北地区国民党阵营中反共最坚决、战斗力最强的青马主力，使境内宁马等敌军完全陷于分散、孤立的境地，不能也不可能再组织大规模的战役，面对解放大军的强大攻势或作小规模负隅顽抗而溃不成军，或四处逃窜，或者观望坐等而另谋出路。人民解放军则以兰州战役为大西北解放进程的转折点，由战略决战阶段进入最后的战略追击阶段，在兰州解放后的第二天，即实施对残余敌军的追歼，分路向青海、宁夏和甘肃河西地区进军并准备进军新疆，扫清陇南残敌，完成解放西北全境的大业。
3兰州战役的胜利，使人民解放军在西北地区对敌进行军事打击的同时实施政治瓦解取得成功，部分省市和平解放成为可能。
早在兰州决战之前，毛泽东曾于1949年8月6日致电彭德怀、贺龙、习仲勋，提出了用战斗方式兼取政治方式解决西北敌军的行动方针。毛泽东指出：“现在西北敌军分向汉中、兰州、宁夏三处退却，我军亦须分为三路解决退敌”，“除用战斗方式解决外，尚须兼取政治方式去解决”。
“我们认为，西北地区甚广，民族甚复杂，我党有威信的回民干部又甚少，欲求彻底而又健全又迅速的解决，必须采用政治方式，以为战斗方式的辅助。”毛泽东的这一指示，是针对西北地域辽阔、民族问题复杂的客观情况，以及西北地区国民党军主要将领的不同政治倾向，对解放大西北作出的英明部署。
这一战略部署的实施是与战斗方式即军事打击相结合的，特别是以对坚决反共的青马反动势力进行军事歼灭为前提的，是“分割二马”、“先青马、后宁马”战略方针的继续和进一步具体化。正如毛泽东所指出的：“对马步芳必须歼灭其主力；在马步芳解决后，必须使用杨得志兵团深入宁夏，给马鸿逵部以歼灭性的打击；迫使残部退入河套，然后经过傅作义用政治方式去解决。”
兰州战役的胜利，不仅完成了歼灭青马主力战略任务，而且为分化瓦解西北地区残存的国民党阵营，对其中的观望势力和主和派实施争取联合，使其面对现实倒向人民一边创造了前提条件。兰州战役结束后，面对青马溃不成军、宁马集团孤立无援且内部矛盾激化、河西溃逃敌军派系复杂且和战不一、新疆守军主要将领有和平意向的具体情况，彭德怀指挥第一野战军将士在对残余敌人展开战略追击的同时，组织实施了强大的和平政治攻势，通过各种渠道，与陇南、河西、宁夏和新疆国民党驻军部分将领取得联系，向他们宣传人民解放军的政策和主张，敦促他们认清形势、停止观望，以实际行动配合解放大军挺进大西北。
针对宁马内部马鸿逵、马鸿宾历来不和且马鸿宾较马鸿逵开明进步的实际情况，解放军十九兵团在通过金积、灵武等战斗，对宁马主力一二八军予以歼灭，从而使宁马防线全面崩溃的情况下，经过多方争取劝说，迫使八十一军军长马悖靖（马鸿宾之子）、一二八军军长卢忠良等先后于1949年9月19日、20日接受和平改编。
23日，十九兵团司令员杨得志、政委李志明与宁夏方面军政代表卢忠良、马光天、马廷秀分别在《和平解放宁夏问题之协议》上签字。兰州战役结束后，随着宁夏、青海和甘肃河西走廊的解放，解放大军挺进新疆的条件已经具备。彭德怀在兰州解放的第三天，即根据中共中央关于和平解放新疆的指示，邀请在兰州的新疆各族各界爱国进步人士和在兰休假的陶峙岳部军官座谈，通过他们积极开展工作。
青马主力被歼灭，宁夏、青海、新疆的主战派马鸿逵、赵遂（青马八十二军副军长）、马呈祥等人面对解放军的强大攻势而丧失了据守抵抗的信心，有的一路退逃，有的放弃兵权远走他国，致使宁夏、新疆等地军政大权落于主和派手中。同时，兰州战役的胜利也使在此之前曾一度持动摇、观望态度的国民党将领从战争中看到了人心向背和人民解放战争的发展趋势，坚定了他们加入人民革命阵营、完成西北解放大业的信心，这一切，使部分省市的和平解放在共产党人和国民党民主、进步人士的共同努力下成为现实。
4兰州战役的胜利完成，为人民解放军顺利进军青海、宁夏和新疆创造了必要的前提条件，加速了大西北解放的步伐。
1949年6月下旬，毛泽东在致彭德怀《对进军西北和川北的部署》的电示中指出：“如两马主力被歼，进一步解放兰州、青海、宁夏及甘肃西部已无重大困难，”并且计划1949年底解放甘宁青而西进大军到达甘凉肃三州，1950年春季或夏季占领新疆。
虽然人民解放军由于宁马、青马先后退入宁夏、兰州而未能在宝鸡、凤县、泾源和平凉地区将“二马”歼灭，但是“二马”特别是青马集团并没有因为放弃“平凉决战计划”而避免“灭顶之灾”。兰州一战，青马精锐主力被歼，使宁马不仅陷于孤立无援的境地，而且直接暴露于解放大军的进攻视野。兰州战役结束后，解放军十九兵团乘胜追击，以马鸿逵为代表的宁马反动势力同样未能逃脱灭亡的命运。
从9月2日～23日，在不到一个月的时间里，由于采取了军事打击与政治争取相结合的方针，宁夏全境解放。兰州战役结束后，解放军一兵团在王震的率领下奉命于永靖、循化北渡黄河向西宁挺进，三军从兰州出发沿甘青公路追击溃逃的青马残敌，马步芳父子先后于8月27日和8月30日逃离青海，企图负隅顽抗的赵遂等在解放军强大的军事压力与政治争取下于9月8日率部缴械投降。
10日和11日青马一九○师、骑八旅残部也相继向解放军投降。至此，青海宣告解放。虽然青海是青马集团的老巢，但由于兰州战役中青马主力被歼灭，马步芳父子相继离开青海外出逃命，其残部群龙元首、溃不成军，基本丧失了作战能力，这使青海的解放基本上没有经过大的战斗而顺利完成。
9月21日，一、二兵团会师张掖，27日进驻酒泉，河西走廊全部解放。河西走廊的解放历时不到1个月，不仅为人民解放军进军新疆打开了必经之通道，而且使解放军从起义投诚部队中补充了兵源和物资，增强了实力，加之玉门油矿得到保护，保证了西进用油。一、二兵团十万雄师集结酒泉安西一线，直叩新疆大门。正是由于兰州战役的胜利和河西走廊的迅速解放，使兰州、酒泉成为进军新疆的战略大后方和远征加油站。