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沙苑之战扭转了东、西魏对峙交战的局面，其影响是巨大的，表现在以下几个方面。
东魏在这次战役中，“丧甲士八万人，弃铠仗十有八万”
。人员和物资装备的损失相当惨重，使其对西魏的军事优势明显减弱了。而西魏不仅缴获了大量兵甲器械，还俘虏了数万敌军，补充了自己的队伍。此后，在两国的交战当中，西魏经常处于主动出击的状态，改变了过去隔河相持、防不胜防的被动局面。
沙苑战后，西魏乘胜出兵，自蒲津东渡，由李弼主持围攻河东郡治蒲坂，当地豪强纷纷归顺。如敬珍、敬祥“遂与同郡豪右张小白、樊昭贤、王玄略等举兵，数日之中，众至万余。将袭欢后军，兵未进而齐神武已败。珍与祥邀之，多所克获。及李弼军至河东，珍与小白等率猗氏、南解、北解、安邑、温泉、虞乡等六县户十余万归附，太祖嘉之”
。
高欢逃归晋阳之时，留下当地大族汾阴薛氏的将官薛崇礼镇守蒲坂。“太祖遣李弼围之，崇礼固守不下。”
其族弟薛善见形势不利，劝崇礼投降西魏未果，便开城归顺。事见《周书》卷35《薛善传》：
善密谓崇礼曰：“高氏戎车犯顺，致令主上播越。与兄忝是衣冠绪余，荷国荣宠。今大军已临，而兄尚欲为高氏尽力。若城陷之日，送首长安，云逆贼某甲之首，死而有灵，岂不殁有余愧！不如早归诚款，虽未足以表奇节，庶获全首领。”而崇礼犹持疑不决。会善从弟馥妹夫高子信为防城都督，守城南面。遣馥来诣善云：“意欲应接西军，但恐力所不制。”善即令弟济将门生数十人，与信、馥等斩关引弼军入。
薛崇礼出逃，后被追获。“丞相（宇文）泰进军蒲坂，略定汾、绛，凡薛氏族预开城之谋者，皆赐五等爵。”
不仅全部占领了河东重地，还夺取了汾水以北的正平（今山西新绛）、绛郡（治今山西绛县）及南汾州（治今山西吉县）等地，一度兵临晋州（今山西临汾市）城下
，在西、南两面对东魏的霸府晋阳构成了严重威胁。
沙苑之战胜利后，围攻弘农的高昂被迫撤兵，退回洛阳。而宇文泰乘势东征，“遣左仆射、冯翊王元季海为行台，与开府独孤信率步骑二万向洛阳；洛州刺史李显趋荆州；贺拔胜、李弼渡河围蒲坂，牙门将高子信开门纳胜军，东魏将薛崇礼弃城走，胜等追获之。……初，太祖自弘农入关后，东魏将高敖曹围弘农，闻其军败，退守洛阳。独孤信至新安，敖曹复走度河，信遂入洛阳”
。《资治通鉴》卷157梁大同三年（537）十月亦载：
高敖曹闻欢败，弃恒农，退保洛阳。
独孤信至新安，高敖曹引兵北渡河。信逼洛阳，洛州刺史广阳王湛弃城归邺，信遂据金墉城。
东魏颍州长史贺若统执刺史田迄，举城降魏，（西）魏都督梁迥入据其城。前通直散骑侍郎郑伟起兵陈留，攻东魏梁州，执其刺史鹿永吉。前大司马从事中郎崔彦穆攻荥阳，执其太守苏淑，与广州长史刘志皆降于魏。伟，先护之子也。丞相泰以伟为北徐州刺史，彦穆为荥阳太守。
西魏军队的东征，取得了意想不到的赫赫战果，继独孤信占领洛阳地区之后，十一月，大都督宇文贵等在颍川击败来犯的东魏军队，“是云宝杀其阳州刺史那椿，以州降（西）魏”
。韦孝宽又攻占了东魏的豫州（治今河南汝南）。唯有郭鸾攻东魏东荆州刺史慕容俨不利，《资治通鉴》卷 157记载，“时河南诸州多失守，唯东荆获全”。
《通典》卷 171 《州郡一·序目上》曰：“当齐神武之时，与周文帝抗敌，十三四年间，凡四出师，大举西伐，周师东讨者三焉。自文宣之后，才守境而已。”如前所述，西魏初年局面不利，经常被动挨打。宇文泰占领河东、崤函后形势发生扭转，因为有这两块缓冲地带阻隔，敌人无法直接威胁关中。西魏只要搞好这两地的防卫，就可以御敌于国门之外，确保首都与根据地的平安。后来高欢两次出师攻打玉壁，均失利而还，未能进入河东。西魏在防御时仅动用了当地的驻军，并未损耗关中的主力即获成功，就证明了这一点。
另外，河东、崤函两地可以朝东、北、南等几个战略方向用兵，这使西魏在进攻上占据了有利的地位。沙苑之战后，宇文泰及其后继者多次从两地发动攻击，基本上处于主动的态势。在国势弱于对手的情况下，取得交战的主动权，这与河东、崤函两处要枢的易手有着密切的联系，而这些又都是弘农、沙苑之战的胜利所带来的。因此，古代的史家曾高度评价这两次战役对于北朝后期政治军事形势所起的重要作用，如李延寿在《北史》卷 9 《周本纪上》中说：“高氏藉甲兵之众，恃戎马之强，屡入近畿，志图吞噬。及英谋电发，神旆风驰，弘农建城濮之勋，沙苑有昆阳之捷，取威定霸，以弱为强。”