После окончания боевых действий между представителями 6-й японской армии и 1-й армейской группы прошли переговоры о линии границы, об обмене пленными и о выдаче трупов погибших. На последнем пункте особенно настаивала японская сторона. Вопрос о передаче трупов был самым трудным на переговорах. Дело в том, что представители Квантунской армии не хотели сообщать, какое количество тел убитых они хотели бы получить. Тогда бы их заявка фигурировала как официальный документ. В конечном итоге договоренность была достигнута и 10 специально созданных японских команд (по 100 человек в каждой) начали процесс эксгумации, продолжавшийся 10 дней. Всего японской стороне было выдано 6281 тело погибших, а японцы передали 38 трупов советских солдат, похороненных на их стороне. В дневниках писателя К. Симонова, бывшего в те дни на Халхин-Голе, о раскопках японцами могил своих солдат сказано следующее: «Трупов было такое множество, смрад стоял такой страшный, солнце палило так немилосердно, что солдатам уже ничто не могло помочь, даже надетые на рот и нос просмоленные черные повязки. Солдаты знали теперь только одно: как бы поскорей развязаться с тем или иным погребением и закончить работу, назначенную им на сегодняшний день.
Вместе с лопатами теперь в ход пошли железные крюки, которыми подцепляли трупы. Лопатами рыли теперь уже вовсю, с маху кроша землю и тела. Крюками поддевали, как дрова, и швыряли в машины полусгнившие лохмотья человеческих тел».
Командование 1-й армейской группы оценивало общие потери японцев на Халхин-Голе в 52–55 тысяч человек, из них не менее 22–23 тысяч убитыми. На самом деле, по официальному докладу штаба Квантунской армии, потери японцев составили 8632 убитых и 9087 раненых из 75 736 человек, принимавших участие в конфликте. Больше всего потеряла 23-я пехотная дивизия (5224 убитых и 5561 раненый из 14 137 человек) и 7-я пехотная дивизия (1505 убитых и 1851 раненый из 10308 человек).
В докладе г. Жукова об итогах операции потери советских частей оценены в 3279 убитых и 15 265 раненых. Однако по самым последним данным, потери советских войск составили 9703 человека убитых, пропавших без вести и умерших от ран и 15952 человека раненых. Части Монгольской Народно-Революционной Армии за все время конфликта потеряли 556 человек, из них 165 убитых.
Потери в технике составили: 7,62-мм винтовок АВС-36 — 198, 7,62-мм винтовок Мосина — 1192 (631 безвозвратно), пулеметов «Максима» — 225 (38 безвозвратно), пулеметов ДП — 2264 (308 безвозвратно), 12,7-мм пулеметов ДК — 1 (безвозвратно), 82-мм минометов — 8 (безвозвратно), 45-мм противотанковых орудий — 20 (8 безвозвратно), 76-мм полковых орудий обр. 1927 года -14 (7 безвозвратно), 76-мм орудий обр. 1902/30 года — 11 (2 безвозвратно), 107-мм орудий обр. 1910/30 года — 4, 122-мм гаубиц 1910/30 года — 31 (5 безвозвратно), 152-мм гаубиц — 6, грузовых автомобилей — 496 (118 безвозвратно), специальных автомобилей — 99 (17 безвозвратно), легковых автомобилей — 32, тракторов — 40 (4 безвозвратно), мотоциклов — 25 (6 безвозвратно).
Потери в бронетанковой технике (машины сгоревшие, окончательно разбитые и отправленные в капитальный ремонт) составили: БТ-7 линейные — 30, БТ-7 радийные -27, БТ-7А — 2, БТ-5 линейные — 127, БТ-5 радийные — 30, Т-26 — 8, БХМ-3 (ХТ-26) -10, ХТ-130 — 2, Т-37 — 17, БА-3 — 8, БА-6 -44, БА-10 — 41, ФАИ — 21, БА-20 — 19, тягачи «Комсомолец» — 9, СУ-12 — 2.
Кроме того, довольно большое количество танков было подбито и восстановлено в ходе боев, однако оценить их количество довольно сложно.
Самые большие потери понесла 11-я танковая бригада, вынесшая на своих плечах основную тяжесть боев. За все время боев только безвозвратно она потеряла: БТ-7 — 38[8], БТ-5 — 76, Т-37 — 4, БХМ-3 (ХТ-26) — 7, ФАИ — 7.