汉军在漠北之战中取得了决定性的胜利，彻底击败了匈奴军，据统计，匈奴损失兵力高达9万余人，使其短期内无法南下侵扰。然而，西汉也付出了代价，损失了数万人马，其中包括大量的战马，共计10万余匹。左贤王的主力部队几乎被全歼，这使得匈奴军的指挥系统遭受重创。
伊稚斜单于在战役中与部下失散，被误以为阵亡，这引发了匈奴内部的混乱。右谷蠡王趁机自立为单于，然而，伊稚斜单于在十几天后重新出现，右谷蠡王被迫放弃单于之位，匈奴王廷的动荡可见一斑。这次战役导致匈奴大量有生力量和物资丧失，使得单于不得不放弃在大漠北缘的立足点，向西北方向逃逸，从而形成了“幕南无王廷”的局面。
与漠南之战后匈奴王廷的迁移相比，漠北之战后的这一局面象征着匈奴势力的大幅度退缩。战后，双方进入了暂时的和平时期。这场决战对于汉朝来说，标志着困扰其百年的匈奴边患基本得到了解决，为汉朝的边境稳定奠定了基础。
漠北之战发生于中国汉武帝元狩四年（公元前119），是汉军在距离中原最远的战场进行的一次规模最大也最艰巨的战役。河南、漠南之战后，匈奴单于虽率部远徙漠北，仍不断攻掠汉朝北部边郡，企图诱汉军越过大漠，以逸待劳，击灭汉军。元狩四年（前119年）春，汉武帝遣大将军卫青、骠骑将军霍去病各率5万骑兵分两路深入漠北，寻歼匈奴主力。并组织步兵数十万、马数万匹以保障作战。