另外，诺门罕战争期间，正值我国抗战进入最艰苦的时期，此战使日军向关内增兵计划一时无法实现，有力支援了中国人民抗击日本帝国主义的侵略。诺门罕战争后，一贯骄狂的日军对苏军产生了心理障碍，日本基本死了与苏联再战之心，东京最终决定调转枪口袭击英美，不久日军便奇袭珍珠港，将隔岸观火的美国拖下了水，使力量对比发生了根本变化，最终日本兵败亚太战场。可以说，诺门罕战争是二战早期最精彩的一个伏笔。
同时，苏联通过此战检验了陆、空军的各种新装备，锻炼了“大清洗”后新提拔的年轻军官，也提升了曾一蹶不振的士气。特别是发掘了一代名将朱可夫，为即将到来的卫国战争储备好了帅才(朱可夫后来参与指挥了苏德战场几乎所有重大战役，每每都能化险为夷，被誉为“苏德战场上的消防队员”，而朱可夫的成名之战就是诺门罕战争)。
苏军还在此役中首次实施了空降作战，首次使用了“进攻防御”和“夜间强光照明”的战术，首次采取了电子干扰战和心理战，后勤部门还创造了超远距离连续补给的世界奇迹。所有这一切都在后来的卫国战争中得以广泛采用，给德国法西斯以沉重打击。
