空降。

在多路苏军的反突击下，再加上黑海舰队的炮火支援，罗军2个师被击溃，为免于被围歼，被迫向后撤退了5~8公里，才恢复战线的稳定。

当晚，陆战第3团和第421和第157师会师，从而使该市市区和港口免受罗军的炮击。

此战，罗军损失2000余人，苏军阵亡29人，负伤407人。

在此期间，苏军在基辅方向的作战已经结束。

在基辅会战期间，苏军西南方面军和南方面军损失了大部分兵力，仅被俘就达60余万人。

德军则渡过第聂伯河，前锋部队向哈尔科夫、罗斯托夫和克里米亚半岛方向推进，敖德萨守军在德军占领地后方成为一座孤岛。

罗马尼亚军队在1个多月的作战中损失惨重，一些部队不得不返回国内休整。

担任苏军实际指挥的索夫罗诺夫在此期间也因冠心病复发，撤往后方养病，他的职务由其助手彼得罗夫接任。

鉴于敖德萨迟迟无法攻占，安东内斯库请求德军派空军部队提供火力支援，此后德军和罗马尼亚空军加强了敖德萨方向的空军力量，对该城实施不间断地轮番轰炸。

为改善克里米亚半岛的防御，毛熊最高统帅部于9月30日决定放弃敖德萨。

为此，黑海舰队制定了周密的撤退计划，将撤退分为两个阶段。

10月1～14日，黑海舰队出动了281航次，动用运输船和战斗舰艇输送8.6万部队和1.5万居民撤往克里米亚半岛，其中还包括14辆坦克、36辆装甲汽车、约500门火炮、1158辆汽车、3500余匹马、163辆拖拉机以及约2.5万吨各种物资。

10月15日，黑海舰队集中巡洋舰2艘、驱逐舰4艘、炮舰2艘、护卫舰1艘、布雷舰2艘、扫雷舰6艘、鱼雷艇13艘、护卫艇34艘、辅助船8艘、运输船11艘将负责殿后的守军3.5万人撤出。

由于这次行动组织严密，措施得力，德军和罗军未能及时发现，以致到10月15日希特勒还致函安东内斯库，建议向敖德萨派遣德军重炮部队和1个步兵师，以增援罗军第4集团军。

此役，苏军驻敖德萨的防御部队在敌人深远后方孤军奋战73天，己方阵亡人。苏军宣称罗马尼亚军伤亡约15万人，罗马尼亚宣称共有8.1万伤亡，另有1.1万人失踪。

罗军攻占敖德萨后，为了泄愤，在城中对平民实施了屠杀，敖德萨城内7万余平民被杀害。

尽管苏军在敖德萨保卫战中并未取得胜利，但成功且及时的撤退也使得滨海集团军保留了实力，并为苏军提供了宝贵的防御战经验。

敖德萨保卫战中滨海集团军使用的环形防线和交替火力点配置，被列入了苏军防御战手册。

撤离到高加索的索夫罗诺夫中将还亲自主持了作战经验交流工作，编辑撰写了新兵训练手册，并根据不同保卫战的经验，不断升级更新苏军防御手册，为战胜的德国法西斯做出了难以磨灭的贡献。

还值得一提的是，在战争初期，斯大林极少允许前线部队后撤，而敖德萨守军的撤退命令是期间为数不多的几次个例之一。