李愬入城后 ， 一面派人进攻牙城，一面厚抚董重质的家属，遣其子前往招降 。董重质单骑至李愬军前投降 ， 吴元济丧失了洄曲守军回援的希望 。
十二日，唐军再次攻打牙城，蔡州百姓争先恐后地负柴草助唐军焚烧牙城南门 。黄昏时分，城门坏，吴元济投降 。申、光二州及诸镇兵2万余人亦相继降唐，淮西遂平 。
李愬奇袭的成功并非出于偶然 。就主观而言，李愬治军有方 ， 奉己俭约，待将士丰厚，能得士心；又明于知人，敢于重用降将 ， 能得敌情；他见可能断，敢于抓住蔡州空虚的时机，实施奇袭；又长于谋略，善于麻痹敌方，瓦解其民心和士气 。这些，都使他能利用风雪阴晦，烽火不接的天气，孤军深入 ， 置全军于死地而后取得奇袭的胜利 。从客观来说，唐宪宗和裴度始终未改其平定淮西的决心，又能集中力量对吴元济用兵，甚至撤去监阵中使，而北线唐军则牵制、吸引了淮西的主力，这都为奇袭的胜利创造了有利的条件 。
淮西平定后，各藩镇恐惧不安 。横海节度使程权奏请入朝为官，朝廷收复沧、景（治今河北景县东北）二州 。幽州（今北京）镇刘总上表请归顺 。成德镇亦上表求自新，献德、棣（治今山东惠民东南）二州，并请朝廷任命其余诸州录事以下官吏 。王承宗病死后，其弟王承元上表归降 。朝廷又挟平定淮西之声威，讨平淄青李师道 ， 收复淄（治今山东淄博南）、青（今山东青州）等十二州 。藩镇割据的局面因之暂告结束，唐朝又恢复了统一 。