这种血肉磨坊的攻战一直持续了两天，到了第三天开始，在经过试探性进攻，日军确认守军的部署没有进行变化后，就不再对教导三团驻守的主阵地进攻，而是都选择了其他部队进行攻击，并将重点放在了距离主阵地最远的第三军和第七军上。

这两个军的装备一般，战斗技能也不怎么样，经过多半天的攻击，第三军的阵地首先出现缺口，防线已经摇摇欲坠，尉迟凤岗赶紧将一营派出去加强给了距离他们相对近一点的第三军，有了教导三团一营的帮助，第三军才将阵地稳固了下来。

在三团一营支援第三军的时候，新二师也来到了第七军后方，援助第七军来守卫前线。新二师虽然部队战斗力也不怎么样，但是胜在机枪和迫击炮的数量多，看到生力军到来，进攻的日军也没有再坚持，也开始后撤。

不过前线的总指挥黄绍竑还是在当夜其他的部队上来将第三军替换了下去。

娘子关战役中，充分体现了兵贵精而不贵多的道理，在战报传回二战区司令部后，也坚定了晋绥军内部精兵训练的决心，之前晋绥军每个士兵几百发的训练用弹被不少人诟病，此战之后再无这方面的声音。

二十师团经过几天血战，自身损失也不小，并且也没有任何新的办法，只能申请战术支援，进攻的频率和规模都小了很多。

在娘子关一线，中日两军就这样维持了一种低烈度的攻防战。

第五师团在忻口方向迟迟无法得到突破，加强了两个支队还是形成了僵持后，日军华北派遣军司令部发现发现忻口方向中国军队的实力较强，难以短期内打开局面，且补充距离远，非常不便。而东线距离较短，且有正太线可以使用，运输也方便，于是日军华北派遣军司令部给二十师团补充了几千兵力，并加强了不少技术兵器，希望二十师团可以打通正太路，占领阳泉并向太原挺进。

不过经过补充后，二十师团的收效也甚微，地形上的超级不利，守军防守的又严密，能用的手段都用过后，最后只能是继续僵持。