第三次长沙会战，从1941年12月24日开始至1942年1月16日结束。
据国民政府军委会及第九战区发表战绩：这次会战日军伤亡56,944人，俘虏日军中队长松野荣吉以下官兵139人，缴获步骑枪1,138支、轻重机枪115挺、山炮11门、无线电台九部及其他用品若干；中**队伤亡官兵29,217人。
而日方战史上的统计数字：日军战死1,591人（内军官108人），战伤4,412人（内军官241人），打死军马1,120匹，打伤646匹。
1月22日，薛岳致电蒋介石：“渝委员长蒋：谨将第三次长沙会战，敌伤亡列呈如下，此数仅系敌遗尸、被俘及各部目睹者，至其阵亡及重伤官兵自行焚化，则遍地皆是，轻伤能随队行动逃回者，无从调查统计，均不在此数之内；敌重伤23,003人，阵亡33,941人，合计共伤亡遗尸为56,944人。职薛岳。长沙。”
1月24日，薛岳再电蒋介石：“渝委员长蒋：第三次长沙会战，据各部实报解俘虏及战利品如下：俘虏中队长松野荣吉以下139名，步骑枪1,122支、轻机枪101挺、重机枪13挺、手枪九支、掷弹筒20个、山炮11门、无线电台九部、军马268匹、机密文件168件。待各部报解齐后，再行呈报。职薛岳。长沙。”
第三次长沙会战，是太平洋战争爆发后，日军在中国战场发动的一次规模较大的战役。这时日本南方军，正以破竹之势在太平洋战场取得节节胜利。第14军于1942年1月2日，攻占美军防守的菲律宾首府马尼拉；第25军于1月11日，攻占英军防守的马来亚首府吉隆坡；第16军同日，攻占荷军防守的东印度群岛的婆罗洲。
但日军第11军在长沙却遭到惨败。以往日军作战，不论胜败，总是设法将阵亡官兵尸体抢回带走，或焚烧后带回骨灰；情况特别危急时，也尽量将尸体掩埋。而这次会战，从长沙城郊到汨罗江畔，日军遗弃大量尸体，可见其败逃仓皇。
中**队长沙会战的胜利，对国内外都产生了积极影响，不仅进一步坚定了全**民抗战必胜信心，对提高反法西斯战争盟军士气，对支援美、英在太平洋战场作战也有一定作用。
这次大战获胜的主要原因是第九战区作战指导正确。针对日军惯用的“钻隙战术”悬军深入、速战速决、后续力量极为薄弱、后方联络线过长等特点，始终按照“天炉战”要领指导作战。据战区战报记载，天炉战具体内容是：
“挺进兵团”在敌后进行游击战，担任敌占区内主要交通、通信之破坏及敌援军之阻击；“警备兵团”担任第一线（即绪战地第一网形阵地带）之作战，敌进犯时迟滞消耗敌军，尔后转为尾击兵团；“尾击兵团”待敌通过第一线阵地后，衔尾猛攻，参加决战，力止敌军筑路、截击敌辎重，断敌补给，击敌后援。
“诱击兵团”占领绪战地第二、第三网形阵地带，迟滞消耗敌军，尔后转为侧击兵团；“侧击兵团”位置于决战地左（右）前方，适时侧击敌军；“守备兵团”先担任决战地之守备，待敌攻势顿挫，断行反击；“预备兵团”占领决战地后方要点，必要时参加决战，扩大战果；或依情况占领预备阵地，收容决战地部队，转移作战。
这实质上是利用多层次工事，以运动防御逐次抵抗，诱敌深入；以坚强的阵地防御战阻敌于预设地域，尔后集中兵力以外线进攻的运动战围歼敌人。它的中心思想与**一再指出的“运用运动战、阵地战、游击战三种方式互相配合，必能使敌军处于极困难地位”的精神是基本符合的。
第九战区防守新墙河南和汨罗江南的第一、二线部队，能够依托既设阵地逐次抵抗，给予日军以一定程度的迟滞和消耗；守备长沙的部队能够坚守核心阵地，以不怕牺牲的顽强抗击，将日军主力抑留于预定决战地区四昼夜，争取了外线部队合围日军的必要时间，这也是这次会战获胜的重要原因。
据日军战史载：这次“作战始终是在极为困难情况下进行的”，中**队“引诱日军一直深入到长沙，集中长沙城内外30万大军将日军包围。尔后，日军第一线部队几经苦战，付出了高于香港作战两倍多的牺牲，于1月15日撤回到原驻防地。这次作战，动摇了一部分官兵的必胜信念。”