诺门罕战役对二战时期的战争局势影响深远，此前，日本国内军方一直在讨论着日本侵略的脚步是应该向西进军，还是向南进军，双方市场争论不休。北进的计划就是以陆军为主要力量，越过朝鲜进攻西伯利亚，目标是贝加尔湖沿线，周围有着丰富的石油矿产资源。南进则是以海军为主要力量，日本海军的配备一直都是属于世界前列，主要目的是为了印度尼西亚的石油资源。

诺门罕战役失败，直接影响了日本对苏联陆军的评估，他们放弃正面交锋，认识到日本陆军是没有办法和苏联陆军相抗衡，体力就是严重差距。

从政治意义来看，诺门罕战役避免了苏军同时与德国、日本作战的不利局面，在莫斯科保卫战打的如火如荼的时候，斯大林咬牙调来了远东边境军。如果没有诺门罕战役打击了日本人的野心，斯大林决不能兵行险招。同样，如果没有诺门罕战役，日本不会掉转枪头直指美国，最终导致战败局面。

诺门罕战役的影响还有重要的一点，他让世界知道了朱可夫元帅，朱可夫的装甲部队名声大燥。在之后，朱可夫指挥军队参加了莫斯科保卫战击退了德国纳粹。