百团大战的参战总人数约有40余万人。双方各投入了20万兵力。
百团大战发起后，八路军各部投入了大量兵力，计晋察冀军区39个团、第129师(含决死队第1、第3纵队等)46个团、第120师(含决死队第2、第4纵队等)20个团，共105个团，所以称之为百团大战。
除八路军以外，战役中还有许多地方游击队和民兵也参加了作战。
截止2020年9月27日，百团大战没有统计具体的双方参战人数，只有敌我双方的伤亡人数。
1940年12月10日八路军总部公布，从8月20日至12月5日的3个半月中，八路军共进行大小战斗1824次，毙伤日军20645人，伪军5155人，俘虏日军281人，伪军1407人，日军自动携械投诚者47人，伪军反正者1845人。
缴获各种枪5942支，各种炮53门；破坏铁路474公里，公路1502公里，桥梁213座，火车站37个，隧道11个，铁轨21.7万余根，枕木154.9万余根，电线杆10.9万余根，收电话线42.4万余公斤；破坏煤矿5个，仓库11所。此外，还缴获与破坏了其他大量军用物资。
日伪军兵力损失，若加上晋察冀军区阜王战役毙伤的2000余人，晋西北反“扫荡”毙伤的2500余人，则达到50880余人。
