《塘沽协定》的签订，标志着长城抗战的最终失败。长城抗战失败的首要原因，在于国民政府继续奉行了对日妥协政策。日军进犯热河后，国民政府虽继续了一二八时期的“一面抵抗，一面交涉”政策，实质上外面抵抗，心向交涉，以抵抗作为利于交涉的筹码。1933年3月，蒋介石调集了50万兵力发动的对江西中央苏区的第四次“围剿”刚刚失败，正坐镇南昌，忙于整顿、调集重兵，以图再战。日军正是利用此，才敢于以相对不多的兵力挑起战争。蒋介石虽两次赴华北进行布置，但他多次表示，要以现有兵力尽力抵抗，不能希望再增加援军，调兵增援是无法办到的。汪精卫兼任外长后，鼓吹对日谈判，与蒋介石不谋而合。国民政府终于转向“一面交涉”，断送了广大抗日将士长城浴血抗战的战果。
长城抗战失败的第二个原因，在于国民政府不图自立自强，一味寄希望于国联及西方大国的干预。日军侵犯热河之始，国联及西方大国当即采取了强硬立场，中国也一再呼吁国联及各大国实施对日制裁。但面对日本的蛮横独行，西方列强一时束手无策，除以言词继续显示强硬立场外，未能采取有效约束日本的有力行动。国民政府的“希望”亦自然落空。
长城抗战失败的第三个原因，是单纯防御的军事战略。当时，中日双方的军事差距是明显的，日军一个齐装满员的师团即有3万余人，其总兵力虽不占优势，但武器占尽优势，飞机、重炮、装甲车乃至军舰一应俱全。中国守军虽番号众多，但齐装满员者不多，如第29军3个师合计为22000余人，一部留守阳泉等地，开赴华北前线的仅15000余人;齐装者更少，该军三分之一的枪械为老毛瑟枪，还有三分之一竟是军械所以旧枪械拼装制造的，重武器尤其缺乏。(《从九一八到七七事变》，第447页。)与日军进行阵地攻防战，中国守军被敌重兵器杀伤甚众。不过，当时中国军队并非没有优势可言，作战过程中日军最担心的是：“日军补给线通过艰难的热河省，易于断绝。”(《日本军国主义侵华资料长编——(大本营陆军部)摘译》(上)，第225页。)而中国军队只是一味防御，未能实施机动作战，深入敌后，切断敌后勤补给线，困毙日军，逆转战局。特别是在两军对峙，日军战力一度殆尽之际，坐失战机，致使日军从容补给，发动了第三阶段攻势。
长城抗战虽然以失败告终，但中国爱国官兵表现出的英勇作战、不惧牺牲精神，尤其是第29军喜峰口的苦战及第17军在南天门一带的血战，都是“最悲壮的牺牲”，(李云汉编：《抗战前华北政局史料》，第245页。)极大地鼓舞了全国人民的抗日热情和信心，挫败了日军的嚣张气焰。傅作义在奉命后撤时，曾对何应钦说：“只有敌军先撤，我们才能撤。我们决不在敌人火力下撤退。”(《从九一八到七七事变》，第508页。)长城抗战发扬了中华民族爱国主义的光荣传统，显示了中国人民与敌人血战到底的英雄气概。