Ta đã tiêu diệt 4 tiểu đoàn chủ lực (trong đó có 1 tiểu đoàn dù thuộc lực lượng tổng dự bị chiến lược), 24 đại đội bảo an và biệt kích, 6 chi đội cơ giới, 4 phân đội kĩ thuật, loại khỏi vòng chiến đấu gần 4.500 quân địch, bắn rơi 34 máy bay, phá hủy 60 xe quân sự, 6 đầu máy và 12 toa xe lửa, thu và phá hủy hơn 2 nghìn súng, pháo các loại, giải phóng hơn 50 nghìn dân thuộc 2 tỉnh Bình Long và Phước Long, góp phần khai thông biên giới sang Campuchia, nối liền hành lang chiến lược từ miền Bắc qua đường Trường Sơn vào miền Đông Nam Bộ.

Di tích Địa điểm Chiến thắng Đồng Xoài được xây dựng năm 2005 với tổng diện tích 16.932,88m2, gồm các hạng mục công trình: Tượng đài chiến thắng, tranh phù điêu, nhà trưng bày lưu niệm, hệ thống cây xanh, đài phun nước…Một phần lịch sử hào hùng của Chiến dịch Phước Long - Đồng Xoài đã được tái hiện ở tượng đài với hình tượng 3 chiến sĩ trong tư thế hiệp đồng tác chiến, xông lên chiến đấu đã lột tả được tinh thần đấu tranh quả cảm. Phía sau tượng đài, 2 bức phù điêu minh họa khí thế của trận đánh Đồng Xoài rực lửa năm xưa bằng việc tái hiện sinh động toàn cảnh quá trình công tác chuẩn bị mọi mặt và diễn biến tấn công, thời khắc chiến thắng của quân và dân ta.

Chiến dịch diễn ra 3 đợt:

• Đợt 1 (từ ngày 10 đến ngày 31-5-1965), ta đánh điểm để kéo viện. Đêm ngày 10 rạng sáng ngày 11-5-1965, Tiểu đoàn bộ binh 1 Trung đoàn 271 cùng Tiểu đoàn bộ binh 840 và đặc công tiến công thị xã Phước Long, đồng thời Tiểu đoàn bộ binh 1 Trung đoàn 272 tiến công chi khu quân sự Phước Bình. Địch đưa 4 tiểu đoàn đến giải tỏa, ta không tiêu diệt được.

• Đợt 2 (từ ngày 9 đến ngày 20-6-1965), ta lập thế để đánh trận then chốt. Đêm 9-6-1965, Trung đoàn 272 cùng Tiểu đoàn bộ binh 2 Trung đoàn 273 tiêu diệt chi khu Đồng Xoài, sau đó liên tiếp đánh quân viện, tiêu diệt gọn 3 tiểu đoàn ở khu vực Đồng Xoài, Thuận Lợi, Phú Riềng.

• Đợt 3 (từ ngày 24-6 đến ngày 22-7-1965), tiếp tục đánh địch ở Bù Đốp, Bầu Bàng, đường 13, 15.

Đầu năm 1965, sau chiến thắng Bình Giã và trước nguy cơ thất bại của chiến lược “chiến tranh đặc biệt”, Mỹ quyết định đưa quân vào tham chiến ở miền Nam, đồng thời tăng cường viện trợ quân sự cho quân đội Sài Gòn. Về phía ta, phong trào đấu tranh của nhân dân ta ở miền Nam đã có bước phát triển mới. Quân ủy và Bộ Chỉ huy Miền quyết định mở Chiến dịch Phước Long - Đồng Xoài, Đồng Xoài được chọn là chiến trường trọng điểm của chiến dịch.

Là sự kết hợp các biện pháp tác chiến để kéo địch ra khỏi căn cứ, tiêu diệt sinh lực địch ngoài công sự.

• Tập trung ưu thế về lực lượng:

  Sử dụng lực lượng mạnh để chiếm lĩnh các mục tiêu chiến lược, buộc địch phải ứng cứu.

  Duy trì áp lực và chiến thuật khéo léo để tạo thời cơ cho các cuộc tấn công.

• Vận dụng linh hoạt các hình thức tác chiến:

  Hình thức công kiên: Tiêu diệt lực lượng địch trong căn cứ.

  Tập kích: Tấn công lực lượng địch khi chúng ứng cứu, gây thiệt hại lớn.

  Các thủ đoạn sáng tạo: Bao vây, thọc sâu, đánh vu hồi để tiêu diệt tận gốc quân địch.

• Tác động tâm lý:

  Tạo điều kiện để địch chủ quan, từ đó lợi dụng thời cơ để tiêu diệt lực lượng của chúng.

• Lực lượng tham gia chiến dịch gồm 3 Trung đoàn bộ binh 271, 272, 273 (còn có tên gọi khác là 1, 2, 3), 2 tiểu đoàn đặc công; một số đơn vị pháo binh, công binh của chủ lực Miền; 1 trung đoàn và 2 tiểu đoàn bộ binh của Quân khu 6 cùng LLVT các địa phương.

• Lực lượng địch ở khu vực Đồng Xoài và 2 tỉnh Bình Long, Phước Long có 9 tiểu đoàn bộ binh, 2 tiểu đoàn biệt động quân, 1 tiểu đoàn dù, 2 tiểu đoàn và 7 đại đội bảo an, 21 đại đội biệt kích, 1 chi đoàn thiết giáp và các cố vấn Mỹ.

Nhân dân tích cực đóng góp sức người, sức của, tập trung đảm bảo dân công, lương thực, thực phẩm… Có thể nói, những ngày chuẩn bị cho Chiến dịch Đồng Xoài, cả rừng núi Phước Long ngày đêm không ngủ. Tiếng chày giã gạo, ánh đuốc lồ ô, tiếng bước chân, tiếng nói, tiếng cười dân công… tất cả đã tạo nên bức tranh hoàn thiện về toàn dân làm hậu cần, toàn dân kháng chiến của đồng bào các dân tộc vùng rừng núi miền Đông Nam Bộ.