В ходе Львовско-Сандомирской операции войска 1-го Украинского и выделенного из его состава 4-го Украинского фронтов достигли важных военно-политических результатов. Была разгромлена группа армий «Северная Украина». Из 56 дивизий противника, втянутых в сражение, 8 были полностью уничтожены, а 32 потеряли от 50 до 75 процентов своего состава. В ходе наступления войска двух Украинских фронтов очистили от противника западные области Украины и совместно с войсками 1-го Белорусского фронта начали освобождение союзной с нами Польши.
Резко улучшилось стратегическое положение наших войск. Выход их на Вислу и захват важных в оперативном отношении плацдармов южнее Варшавы и в районе Сандомира перечеркнули расчеты гитлеровского командования на создание непреодолимой стратегической обороны на этой крупной водной преграде. Советские войска заняли выгодное положение для последующего наступления в январе 1945 года на лодзинском, ченстоховском и краковском направлениях.
Львовско-Сандомирская операция явилась дальнейшим развитием теории и практики советского военного искусства, поучительным примером решения крупных стратегических задач силами одного фронта. Сосредоточение в его составе огромного количества войск, глубокое оперативное построение позволяли создавать на главных направлениях мощные ударные группировки, успешно маневрировать силами и средствами, активно влиять на ход и исход сражений.
Заслуживает внимания опыт применения в этой операции танковых армий и отдельных танковых корпусов. Они, например, использовались для выхода в тыл противника и завершения окружения его группировки в районе города Броды. Выйдя к реке Сан, войска 1-й гвардейской танковой армии и конно-механизированной группы перерезали пути отхода противнику на северо-запад, создав тем самым благоприятные условия для нанесения удара главными силами фронта на сандомирском направлении. Марш-бросок 3-й гвардейской танковой армии в обход Львова способствовал овладению Львовом и Перемышлем.
Можно сказать, что маневр столь крупными силами танковых и механизированных войск составлял наиболее характерную особенность боевых действий в Львовско-Сандомирской операции. Применение этих сил обусловило высокую динамичность сражений, разнообразие форм и способов ведения боевых действий, что во многом сближает их с характером современных операций.
Следует отметить и большой пространственный размах операции. Уже через неделю после прорыва обороны противника войска фронта действовали в полосе около 300 км, продвинувшись на глубину до 350 км.