据后来统计，西路军牺牲人数达7000人(团以上干部143人，军师以上干部20多人)；被俘后遭虐杀、活埋5600人；最后被营救返回延安4700人；流落在各地的战士4500人。

　　曾任西路军总指挥的徐向前，晚年在他的《历史的回顾》一书中认为，西路军兵败的原因归结于：一、党中央和中央军委交待的任务多变；二、战场主动权的丧失；三、前方指挥员缺乏战场指挥上的机断专行；四、对于蒋介石的轻信。女性的逃亡

　　红五军军长董振堂阵亡后，他的头颅被敌人割下来挂杆示众；身负重伤的红九军军长孙玉清被俘后，因决不投降被大刀砍死；三十军八十八师师长熊厚发身负重伤，被马步芳绑在大炮筒上，活活轰死。有2400多男红军战士被就地活埋，有的被火活活烧死，有的被钉死在树上……

　　几乎所有女红军战士都遭到了强暴和凌辱，这让江宁无比痛心。

　　当时担任红五军四十五团政委的张力雄回忆说，“他们(马步芳部队)把俘虏的女同志，拿去集体轮奸以后，把衣服裤子脱下来，阴道上插高粱杆，捆到树上示众……”当时的红军总医院二所护士牟炳贞描述得更是触目惊心：“一把把你抓起来，裤子脱掉，把树削得尖尖的……就这么死掉。”

　　妇女独立团的女战士被俘后，遭受的苦难最为深重。被俘的女红军被马步芳、马步青作为战利品赏赐给各级军官做妻妾。有的被转卖多次，有的被迫自杀，有的惨遭杀害，有的四处飘零。

　　为了生存，为了今后能够回到红军队伍中，许多女红军都选择了先服从、再逃跑的权宜之计。女子工兵营的指导员刘汉润当时想的是，“先把这条命保出来，我将来再革命嘛”。

　　妇女独立团的王泉媛(王首道第一任夫人)被一个叫马进昌的看中了，挑回家当了小老婆，但她心里想的是“我没死，没打死，存一刻就抗一刻，打死了就没办法。我就想点办法，走得脱就走”。直到1939年3月，总算有了逃脱的机会。王泉媛和女战士王秀英趁马进昌外出修路，女扮男妆，翻窗逃走，一口气跑了90多里路，直奔去兰州的大道。

　　终于逃脱魔窟，找到兰州八路军办事处时，没想到她们已经不能再回到革命队伍里了。按照当时的规定，一年归来收留，两年归来审查，三年归来不留。更何况王泉媛头上还戴着马步青干女儿、马进昌小老婆的帽子！

　　八路军办事处的同志给了王泉媛5块钱，把她送出了门外。后来她又沿着当年长征走过的路，靠乞讨回到了家乡江西，从此隐姓埋名。

　　50年后，当恢复老红军战士身份的王泉媛和她的第一任丈夫、时任全国政协副主席的王首道见面时，两人老泪纵横，王首道说：我在延安等了你3年啊……王泉媛只是放声大哭。

就在西路军撤离倪家营子的战场上，西路军组织部长张琴秋在一块门板上生下了她和西路军军政委员会主席陈昌浩的孩子。因为戈壁滩上天气寒冷，她因产后失血过多而昏迷，但孩子最后被埋在沙漠里。