李愬入城后 ， 一面派人進攻牙城，一面厚撫董重質的家屬，遣其子前往招降 。董重質單騎至李愬軍前投降 ， 吳元濟喪失了洄曲守軍回援的希望 。
十二日，唐軍再次攻打牙城，蔡州百姓爭先恐后地負柴草助唐軍焚燒牙城南門 。黃昏時分，城門壞，吳元濟投降 。申、光二州及諸鎮兵2萬余人亦相繼降唐，淮西遂平 。
李愬奇襲的成功并非出于偶然 。就主觀而言，李愬治軍有方 ， 奉己儉約，待將士豐厚，能得士心；又明于知人，敢于重用降將 ， 能得敵情；他見可能斷，敢于抓住蔡州空虛的時機，實施奇襲；又長于謀略，善于麻痹敵方，瓦解其民心和士氣 。這些，都使他能利用風雪陰晦，烽火不接的天氣，孤軍深入 ， 置全軍于死地而后取得奇襲的勝利 。從客觀來說，唐憲宗和裴度始終未改其平定淮西的決心，又能集中力量對吳元濟用兵，甚至撤去監陣中使，而北線唐軍則牽制、吸引了淮西的主力，這都為奇襲的勝利創造了有利的條件 。
淮西平定后，各藩鎮恐懼不安 。橫海節度使程權奏請入朝為官，朝廷收復滄、景（治今河北景縣東北）二州 。幽州（今北京）鎮劉總上表請歸順 。成德鎮亦上表求自新，獻德、棣（治今山東惠民東南）二州，并請朝廷任命其余諸州錄事以下官吏 。王承宗病死后，其弟王承元上表歸降 。朝廷又挾平定淮西之聲威，討平淄青李師道 ， 收復淄（治今山東淄博南）、青（今山東青州）等十二州 。藩鎮割據的局面因之暫告結束，唐朝又恢復了統一 。