诺门坎战役之后，苏联虽然取得了胜利，但是损失也不小。在东方诺门坎一战苏联其实也不是很想打，但是日本不断挑衅苏联也忍无可忍。抗日战争进入相持阶段之后，在日本方面，改善日苏关系是它及早结束侵华战争，推行南进政策的需要。1938年10月，中日战争进入相持阶段，日本军队陷入抗日战争的汪洋大海，这是日本发动战争之前所没有料到的为了尽快结束中国战场作战，它迫切希望断绝中国的一切外援，尤其是终止苏联援华。
1939年11月，驻苏联的日本大使东乡茂德向阿部信行内阁的野村吉三郎外相提议缔结日苏互不侵犯条约。在日本陆军内部，自诺门坎打败仗以后，对苏联强硬论已不再受重视，“北守南进论”开始占据上风。尤其是参谋本部，从切断援助中国的西北通路，以解决日中战争这种战略观点出发，主张缔结日苏互不侵犯条约的论调正在抬头。而且，以驻意大利的日本大使白鸟敏夫为中心，外务省的革新派和革新派右翼所倡导的亲苏外交论也盛行起来。于是，第二届近卫内阁于1940年7月27日作出《处理时局要纲》，规定要“加强与德意的政治团结”，同时“谋求大踏步调整对苏邦交”。
德意日三国同盟缔约后，日本便加快了与苏联谈判的步伐。在苏联方面，缔结苏日条约，改善同日本的关系是它力图摆脱远东压力的战略步骤自“九·一八”事变起，苏联采取了两手准备:一方面，遣责日本的侵略行径，支持中国人民的正义斗争，直至向中国提供各种援助；另一方面，极力同日本改善关系，避免介入战争。
通过诺门罕战争，苏联检验了陆军和空军的各种新装备，培养了新提拔的年轻军官，特别是锻炼了一代名将朱可夫。后来，朱可夫参与指挥苏德战场几乎所有的主要战役，青史留名。
在这次战争中，苏军首次进行空降作战，使用“进攻防御”和“夜间强光照明”战术，首次采用电子干扰战和心理战，后勤部门创造了超远距离连续补给的奇迹。这些战术，在后来的卫国战争中广泛采用，沉重地打击了纳粹德国的法西斯军队。
诺门罕战争意义重大。日本军国主义者领教了苏军的厉害，嚣张的气焰受到沉重打击，从此再也不敢招惹苏联，被迫改变“北进”国策，“南下与美、英争夺太平洋地区。因此，苏联避免了两线作战，可以集中力量对付纳粹德国。
战争结束三天之后的9月1日，同时纳粹德国发动了对波兰的进攻，同时英法对德宣战，第二次世界大战正式爆发。而在德国发动对波兰进攻的前夕，苏德签订了《互不侵犯条约》，为之后双方一起瓜分波兰奠定了基础…。
