前面提到，日軍因爲上級不允許他們佔據五原，於是拼湊了一支雜七雜八的警察部隊，結果被傅作義打垮。史稱五原大捷。
那麼，日軍——不，應該說是雜七雜八的所謂“綏西警備軍”，到底損失多少呢?
再次佔領五原後，日軍立刻着手收容屍體、搜尋失蹤人員。但日軍只待了一兩天又放棄了五原，這些工作也被迫停止。截止3月29日統計傷亡爲：日軍特務機關、日本工兵和警察隊，確認戰死21人、失蹤115人、生還93人;日本顧問和日本平民死44人、失蹤129人、生還124人。4月6日，“蒙古聯合政府治安部”向日本內務省報告說戰死24人、負傷18人、失蹤若干(因爲是向內務省報告，可能只限於統計內務省派遣警察)，隨即又修正爲戰死17人、失蹤38人。合計55人。減少的戰死者可能是隻有口頭報告，而沒有找到屍體，所以列入失蹤名單。
一直到戰後，日本方面繼續調查五原之戰的人員損失。因爲人員隸屬關係混亂，加上很多人活不見人死不見屍，調查工作異常困難。1940年4月10日，日本政府週報記載已確認非軍人死33人;日軍死10人、傷80人。又過了幾個月，確認戰死的“日系警官”有30人是退伍兵(含戰鬥結束後的5月3日病死1人)、日系顧問死者有4人是退伍兵。陸軍省決定給予這34人軍人身份，按軍人戰死撫卹。如前所述，“內務省派遣警察”有17人死亡、38人失蹤。經過一番搜查後，可能是又找到一些屍體，失蹤者減少到9人，其中1人又於1944年5月確認死亡。日本人也獲得部分失蹤者被俘的情報。傅作義宣稱俘虜了50個日本人，而第8戰區一個軍事記者回憶說傅作義手下一共只有十幾個日本俘虜，他提到的一些名字顯然是五原的俘虜。據說到戰後，日本最終確認綏西軍的日本人死了174個，但具體構成不詳。
對所謂戰果數字，不同的人有不同看法，也難以一一查實。但有件事卻難以迴避，這就是所謂“敵酋水川依夫當場被擊斃”的真僞。雖然此人並不是中將，但也的確算是個高級警官——至少在僞蒙古政府內算是個高級警官。
打死水川伊夫的功勞，被算在傅作義的遊擊軍第一支隊第2團第1連連長張漢三名下。1982年，張漢三寫了親歷記，說當時遭遇一股從五原逃出來的日軍，“約數十人”，其中有個軍官騎着駱駝看地圖，被打了幾槍後死去。事後檢查軍官屍體，發現一枚圖章，並根據肩章確認此人是五原日軍指揮官水川伊夫中將。張漢三還說帶回2個俘虜。據說在屍體上還找到一把戰刀，上面有“日本皇室圖案”以及“天皇御賜”字樣，就以此認定水川是“皇族”——其實日軍武器上普遍都有“皇室圖案”(比如三八式步槍的槍托上就有)，天皇御賜戰刀的對象也很廣泛，絕不只限於皇族。
大概是所謂以訛傳訛。傅作義一些手下的回憶錄把這事添油加醋，說得更誇張。比如將軍劉萬春就說張漢三“活捉”了“皇族水川伊夫中將”以下的“全部50個日本兵”——不僅把張漢三自報的俘虜數誇大了25倍，還讓水川伊夫也當了俘虜。看來劉萬春是把傅作義宣佈的全部俘虜都算給了張漢三。
可是，這個據說被“擊斃”或“俘虜”的水川伊夫，卻在3月23日早上與援軍合會。事後，水川被指責對桑原見死不救，被免職調回國內去當一個縣的商工課長。直到1942年他纔算升了官，做到沖繩縣的警察部長(相當於中國的處長)。這人在日本政府任職到50年代，1985年1月28日在橫濱死去，終年79歲。
那麼，在五原被打死的日軍最高級官員是誰呢?其實就是前面提到的特務機關長桑原荒一郎炮兵中佐(死後追晉炮兵大佐)。這人倒貨真價實是個正規軍官。至於張漢三打死的“日本軍官”，據丁曉傑估計，很可能是水川的副官長沼一郎警佐，水川的印章或在他身上。
日軍宣稱給傅作義造成的損失是：發現屍體500具，繳獲山炮2門和機槍30挺。而據五原抗日烈士陵園的統計，五原戰役中傅作義軍共戰死679人(包括一個團長和其他53個軍官)。傅作義自己統計死傷超過2000人。
