量的壯大，使敵人遭受嚴重的打擊。華北的百團大戰，更引起日本侵略軍的極大恐慌，從而把進攻的矛頭進一步指向各抗日根據地。百團大戰，的確令日本人震驚。
日本政府的“要人”們震驚了。1941年1月，日本陸相東條英機在貴族院、眾議院的軍事報告中曾說：“昭和15年度（1940年）敵人迄未進行主力的反攻，只有共產軍於是年在華北舉行大規模的出擊。”日軍在侵華之初，雖也在平型關等地連連吃過八路軍的苦頭，但總以為八路軍不過三萬之眾，掀不起多大的浪來。隨著八路軍抗日活動的發展，日軍的認識也逐步升級，1938年、1939年在日軍檔案中已屢屢提到“今後華北治安的致命禍患就是###。”一些所謂日方“有識之士”也頻頻指出要重視共產軍。但這些意見，見諸文字的多，落實行動的少。在第一線與八路軍交手的軍官重視得多，後方的“大員”、“要人”們重視得少。
而經過百團大戰的教訓，日本朝野都看到了八路軍不是區區三萬之眾，而是三十萬甚至更多，真正從思想上認識到，要論抗日，幾百萬國民黨正規軍也抵不上一支八路軍。
1940年9月下旬，八路軍攻克日軍據點後歡呼勝利
日軍華北派遣軍的將領們震驚了。日方文獻聲稱，“百團大戰”，“給了華北方面軍以極大打擊。因而促使方面軍，特別是情報工作負責人作了深刻的反省。從此以後，對共情報機構進行了空前的改革和加強，並使治安肅正工作得到徹底改善。”為此，日華北派遣軍一面把過去對八路軍、根據地的“掃蕩”上升為具有戰略意義的“正式的剿共治安戰”，並將此列為“空前未有的大事。”另一面請求增兵華北。戰後日方文獻稱：“那時候華北的兵力密度，平均1平方公里為0�37人，每個師團被平均分散配備在約200個地點。方面軍以此次百團大戰為契機，強烈要求總軍（日中國派遣軍總部）增加兵力。”
此前，華北派遣軍雖也多次要求增加兵力，但都沒獲批准。這一次事情卻出乎意料地順利。日華北派遣軍是在1940年12月9日提出“需要給華北增加3個師團，增援華北的時間最少要兩年”的請求，1941年2月14日，日中國派遣軍即“決定從華中調出不到兩個師團的兵力給華北。”具體地說，是日軍第11軍的第33師團（缺一個步兵聯隊）和第13軍的第17師團。
日軍華北派遣軍基層的官兵也震驚了。在百團大戰前，一般的日軍士兵雖說也很害怕八路軍的游擊戰，但心裡並瞧不起這種“不道德”的偷襲戰、伏擊戰。1940年前後在冀魯邊日軍長田部隊當上等兵的水野靖夫回憶說：在這裡我願附帶地說一下，以往關於八路軍和中國共產黨的情況，在我的頭腦里根本沒有什麼認識，關於他們的性質和本質也是一無所知，只知道他們不同於土匪，是一種所謂的正規軍，擁有一定的武器裝備。作為日軍的常識，也只是知道他們的打法是：敵眾我退，敵寡我進，抓住戰機，全面出擊。即便如此，我們也一直認為，在本質上和其他的馬賊、土匪還是沒有兩樣的。
“所謂的正規軍”，可見那時在日本兵眼中，八路軍不過是打著正規軍的牌子，卻是“馬賊”、“土匪”的打法，“百團大戰”後，日本兵才知道八路軍不僅能打游擊戰，也能打正規戰，且士氣高漲、戰術靈活，作風頑強，比國民黨軍要強百倍，心中懼怕與日俱增。冀中作家劉流創作的小說《烈火金剛》中談及，到1942年“五一”大“掃蕩”時，日本兵已是十分害怕八路軍，特別是八路軍主力部隊的戰士，稱之為“虎子地”。這是有歷史根據的。
總之，確如聶榮臻所指出的，1940年“百團大戰”，一方面給予日軍沉重打擊，一方面也引起日方高度重視，從而進一步把進攻矛頭指向各抗日根據地，特別是華北的根據地。結果1941年華北各根據地面臨嚴重困難。如果說打擊了敵人，振奮了精神，這是“百團大戰”的積極方面的話，那麼，暴露了實力，加大了壓力，則是“百團大戰”
“四一年可就不同囉……”（2）
的消極一面了。在1940年，毛澤東大概看“百團大戰”積極的一面多些，曾致電彭德懷說：“百團大戰真是令人興奮，像這樣的戰鬥是否還可組織一兩次？”到了後來，毛澤東大概又看“百團大戰”消極一面多了一些。聶榮臻說：毛澤東同志對“百團大戰”的宣傳很不滿意。我們到延安參加整風的時候，毛澤東同志批評了這件事……毛澤東同志批評說，這樣宣傳，暴露了我們的力量，引起了日本侵略軍對我們力量的重新