關於第59軍兩次臨沂戰役的傷亡，張自忠本人在3月29日4時致李宗仁電也曾透露，“傷亡達萬餘人”。這個數據彈性很大，不少著述幹脆直接引為1萬人。不過，通過相關資料來推算，第59軍的傷亡要遠超過1萬人。
3月25、26日張部第38師在解救龐炳勳部的三官廟、桃園之戰中，傷亡2000餘人；又張自忠29日4時致電李宗仁稱，27、28兩日以來傷亡兩千餘人。二者合計就是四五千人。另據劉景嶽、於麟章回憶文章稱：“先後兩次臨沂作戰，我（59軍）傷亡各級官佐八百餘員，士兵萬人以上。”如果參照張自忠19日14時致李宗仁電中所列官、兵傷亡比例：傷亡軍官209人、士兵3273人，則第二次臨沂戰役結束時張部軍官傷亡800餘，士兵傷亡應在13000人左右。
這樣，第59軍在兩次臨沂戰役中傷亡數約在1.3萬-1.4萬之間，加上在淮河阻擊戰中傷亡的2000人，整個台兒莊戰役，第59軍傷亡約在1.5萬人以上。
3，孫震第22集團軍張宣武在回憶文中稱：“第四十一軍守城部隊自第一二二師師長王銘章以下傷亡5000餘人，在滕縣以北界河、龍山一帶作戰的第四十五軍，自一二七師師長陳離以下傷亡亦達四五千人。這次戰役，共斃敵2000餘人。”41軍124師741團第2營營長熊順義也稱，從3月9日至18日，川軍保衛滕縣“犧牲、負傷萬餘人”，其中第45軍“從一二七師師長陳離、一二五師七五0團團長姚超倫（原文誤，應為745團。750團團長為陳士俊-筆者注）以下傷亡的營、連、排長等官兵四五千人。”
能證實上述數據的還有李宗仁3月21日致蔣介石密電，稱第22集團軍在滕縣之役中“傷亡官兵不下萬人”。
而第22集團軍代總司令孫震在滕縣戰役戰鬥詳報中卻稱“是役…我陣亡官兵3000餘人，負傷官兵4000餘人；四十一軍占傷亡總數四分之三。”時任該部少將參謀處長胡臨聰在回憶文中也稱，滕縣戰役守衛滕縣城與外圍的第22集團軍共傷亡8000餘人（陣亡五千餘人，負傷三千餘人）。
但通讀孫震戰鬥詳報全文，戰役起止日期為3月9-17日，且主要是敘述14-17日的滕縣城戰鬥。胡臨聰文章類似。孫、胡的數據顯然未含3月9日之前第2集團軍傷亡，而該集團軍第45軍早在1938年1月即已入駐滕縣並與日軍發生過數次戰鬥，如在2月中旬的郭山、兩下店戰鬥中，第125師第750、745兩團即傷亡約千人。
因此，第22集團軍在整個徐州會戰前期總傷亡在萬人左右，還是較接近實際的。
4，湯恩伯第二十軍團及臨時配屬部隊傷亡在3月16、17、18日最初三天的作戰中，僅第85軍2個師即“陣亡營長三員，傷二員，傷團長一員，傷亡連排長廿餘員，士兵二千餘人。”同期在沙溝阻擊日軍的關麟征部第2師第6旅傷亡不詳，但李宗仁在19日致蔣介石密電中曾說：“我（第6旅）第十一團傷亡甚大”。
在3月31日台兒莊東北方戰鬥中，第85軍與第52軍夾擊阪本支隊，予敵重創，“五十二軍與八十五軍各傷亡1300餘人”；4月3日，第20軍團突破阪本支隊所據之小王莊、劉莊等陣地，並與敵發生肉搏戰，“第85軍第4師兩日來傷亡約千人”。
湯恩伯4月6日晨致電李宗仁：“（台兒莊）當麵之敵經我關（麟征）、王（仲廉）、周（碞）各軍徹夜猛攻，肉搏十餘次，斃敵三千餘人，俘獲正在清查。我軍傷亡亦大。”湯的電報內容雖未指出所部具體傷亡數字，但從當時中日兩軍戰鬥力及“我軍傷亡亦大”一語來推測，湯部傷亡即便比敵方少，也應該不會差距很大。
湯部部分將領的回憶文章中有所部整個徐州會戰期間的傷亡數據，而未提階段戰鬥傷亡。第110師在徐州會戰後到達河南唐河整編時，隻剩下一個旅的兵力，“在這次會戰（指整個徐州會戰）中傷亡了五千餘人。”自3月中旬開赴魯南以來，經過一個多月連續不斷的作戰，第52軍兩個師都有很大傷亡，特別是鄭洞國第2師，“有作戰能力的官兵，已不足原來人數的一半。”其中，第2師在台兒莊戰役期間的嶧縣北大窯附近戰鬥最為激烈，敵我雙方一度展開白刃戰，第2師多處陣地曾數度得而複失、失而複得，是役敵我都有很大傷亡。師長鄭洞國甚至在3月30日上午攻打嶧縣城東一帶時，被敵炮彈擊中，隻因彈片為其衣袋內銀元所擋，鄭才幸免傷亡。