敌师长厉式鼎被活捉后，对前线的作战红军也是莫大的鼓舞。第十师、第十一师主力也一举攻下了婆山、老牛口，将敌人的退路截断。敌军全部被包围于陡拔河两岸，混乱之极，溃不成军，兵力不成建制，人马自相践踏，不堪一击，不战自败。围攻的红军及独立团、游击队、赤卫军和参战的群众，从四面八方象“拉大网”一样发起冲击，分割包围，分片围歼，战至下午5时，打援战斗胜利结束。敌2万援兵除少数漏网之外，全部被歼。
就在打援的同时，苏家埠、韩摆渡两据点守敌，也曾几次乘机组织突围，但均被我围城部队坚决顽强的阻击堵了回去，尽管突围之敌曾一度突入了我围城部队的第一线堑壕，最终还是以失败而退回城内。当2万之众的增援之敌被红军全歼以后，守城之敌彻底绝望了。外无援兵，内无粮弹，谈何坚守？无可奈何，于5月8日全部缴械投降。
第十一师师长王宏坤回忆道：
我打援作战的枪声一响，苏家埠被围之敌以为有救了，立即放下吊桥，以“敢死队”打先锋，蜂拥一般地冲出两个团。敌人根据四十多天的观察和多次出击的经验，把突击口选择在东北我们师部特务营和第三十团的结合部上，但是，我们在敌突围行动早有估计的基础上，对这里的防御也下了工夫，早有准备。当敌人一出来，即遭到了我们重机枪的正面堵击，我第一线碉堡的战士们也一齐射击，许多敌人被打倒，但敌人是下了死。的，还是一批接一批地向外涌，尽管敌人死伤不少，但还是从枪弹中冲出来了不少。甚至突破了我第一线阵地，进入我前沿交通壕，围着我们的一些碉堡猛攻。
当时我们指挥所在三十团驻地的祠堂里，从望远镜中看到了我们战士顽强地与敌激战。当敌我打得难解难分时，我下令预备队出击。附近的机枪也一齐开火，敌人抵挡不住，转身就往回跑，丢下了数百具尸体，窜回据点了。
这天，韩摆渡企图突围的敌人也被堵了回去。
当晚，敌人得知其援兵被我歼灭，更加惊恐万状。我们趁机加强政治攻势，向敌人喊话：“快投降吧，你们没有别的出路，不然，我们打进去，一切后果由你们当官的负责！”
几天后的一天深夜，我正在思考当前的战局，电话铃响了。团长王振亚向我报告，河上巡逻队捉到了一个敌人营长。我说：“赶快把他送到师部来！”
人送来了，我让炊事员给他搞饭，待他吃完饭，我问他是干什么的，他说是营长。经我追问，他不得不承认是团长，从苏家埠出来的。
我对他说：“你回去，对你们旅长讲，叫他投降，如果不投降，我们明天下午就攻击，我们的政策是缴枪不杀，优待俘虏。如果不投降，等我们打进城时可别后悔呀！红军说话是算数的！”我还对他说，明天下午3点钟出来答复，到时不见人我们就开火。
然后，派人把他送回据点。
第二天，我通知部队继续加强警戒，然后到团指挥所等待那位敌团长回信，布置接受敌人投降事宜。
上午，要投降的风声在敌垒内部传出，敌人一下子乱了营，士兵们纷纷跑出据点，他们饿极了，见什么吃什么，见树叶吃树叶，见麻秆吃麻秆，有的还缠着我们炊事员要吃的，有的还抢去我们的米袋，吞食生米。我命令部队把他们赶回去，一要防备敌人搞缓兵之计，二要让他们回去跟旅长吵，施加压力，促使其赶快投降。果然，他们回去闹开了，这六千余名饥饿的士兵形成了巨大的压力。
下午3点，镇内出来一个副官，一见面就直道歉，说工作还未成熟，得延长一个钟头，请我们先忍耐一下。我同意了，对他说：“好吧，你去催他们赶快投降，到时不投降我们就开火！”
4点，那位团长出来了，说旅长接受投降，我当即让他回去，通知敌各旅旅长、各团团长、副官、师爷（司务长、文书）等，传达我们的四条规定：第一，不准破坏武器；第二，把枪支每五支捆成一捆，按照部队序列挨次交出；第三，军官全部集合，各连由师爷负责收缴枪械事宜；第四，部队按照指定地点集结，不准乱跑，不准抢劫，缴枪的地点在苏家埠以北的小飞机场上。
5月8日下午5时，敌人缴枪投降时，举行了仪式，枪械摆得整整齐齐的，官兵列队迎接。敌一三六旅旅长王藩庆、一三八旅旅长刘玉林带领团以上军官迈着同一步伐，来到我们面前举行敬礼，递上名册，表示投降。我高声宣布：“我代表中国工农红军围攻苏家埠的部队，接受你们的投降！”受降地点在苏家埠镇东南“亲按会馆”前一个广场上。受降开始，敌人先把枪支按指定地点分类放好，接着把山炮、电台抬出来。尔后，按连、营、团的建制进行受降，敌两个旅的参谋长在前边带路，接着是两个旅长，刘玉林是个大高个、大方脸、白净面瞠，一副鲁莽之状。其家五兄弟，都在国民党当官，人呼其五兄弟为“五虎”。刘、王两旅长走到王宏坤面前，举手敬礼，在二人身后，是团、营、连以下军官，最后是士兵。
之后，我们还请他们团长以上军官吃了一餐饭，在祠堂里开了三桌，以示欢迎。
这一天，韩摆渡的敌人也向我军投降了。整个战役胜利结束。
苏家埠战役从3月22日至5月8日，历时48天，共歼敌3万余人，俘虏了敌总指挥、第七师师长厉式鼎以及第五十七师代师长兼第一七〇旅旅长梁鸿恩、第一三六旅旅长王藩庆，第一三七旅旅长刘玉林等5个旅长及12个团长以下官兵，18000余人。缴获步枪15000余支，机枪250挺，山炮4门，迫击炮40门，电台5部，手提式、驳壳枪1000余支，军用品无数。解放了淠河以东的广大地区，并为皖西革命根据地的进一步扩大创造了条件。这是鄂豫皖红四方面军创建以来空前的伟大胜利。
苏家埠战役的胜利，是在敌强我弱的情况下取得的。胜利的关键在于总指挥徐向前所确定的“围点打援”作战指导方针的正确。其一，“围点”将本应是敌人依托城防坚固工事与我对抗的有利态势变成了我依托完备阵地围困敌人的有利态势。使敌人的优势逐步被我的“围点”战术消耗殆尽，成了劣势，而我则只以少部兵力依托阵地，便死死地控制住了敌人，占据了战场态势上的主动。其二，以“围点”为诱饵，多次调动敌人来增援，使增援之敌脱离其坚固的城防工事，成为运动好打之敌，尤其是将增援之敌诱进我预设战场之内，而我则以优势兵力，依托有利地形，大量地杀伤敌有生力量，使战场上的敌优我劣，在“围点”和“打援”中易位于我优敌劣。这就是徐向前运用“围点打援”军事谋略的精妙所在。
苏家埠战役期间，活动于潢川地区的红军第十二师也取得了不少胜利，三战三捷，缴枪500余支。活动于红安地区的红军独立第一师，在永佳河等地打退敌人的数次进犯。同时，红军第二十五军的第七十四师、第七十五师也都以六安、霍丘、赤城、霍山等县的独立团为基础先后组建。战役结束后，方面军即以两个师的各一部，由第二十五军军长旷继勋率领，顺淠河北上，5月21日占领了淮河重镇正阳关。霍丘敌人恐慌逃跑，该城也被红军占领。至此，皖西革命根据地又向北扩大了数十里。