解放军在5小时20分内拿下了老山主峰和松毛岭区域。解放军于当天下午继续进攻将老山主峰周围的几个高地全部占领。此时解放军前沿阵地已前凸至越南境内2公里，从而完全将老山周围控制住。成功收复老山、者阴山等地后我主攻部队随后转为防御，越军则不断组织兵力进行大规模的反扑。一时间双方你来我往缠斗激烈。这也导致部分阵地在双方之间几经易手。战斗最激烈时整个山头几乎被烧成白灰。

收复老山后南京军区、济南军区、兰州军区、北京军区、沈阳军区、成都军区等各大军区为锻炼实战能力相继派兵前往老山前线参与战斗。双方的对峙一直持续到90年代初才结束。这就是历时10年之久的老山轮战。由老山战役升华凝结出了“国家至上、人民至上、奉献至上”的老山精神。边境战事逐渐平息后双方就边界问题开始了交涉谈判。1991年11月中越关系实现正常化。1993年2月10日中央军委批复解除老山地区防御作战任务。

十年论战期间老山的7个高地全都被我军控制。在此过程中人民子弟兵不知流了多少汗多少血。如果我国坚持固守所有高地，那么越军也是毫无办法的。可我国的自卫反击战本就是以惩戒教训为目的。我们不贪图越南的一草一木一针一线。谈判中我国本着和平友好的态度同意按历史上的中越边境将我方占领的部分阵地还给越南。当然这么做其实还有一方面原因就是当时国际形势的变化。

对越自卫反击战表面上打的是越南，可实际上却是为防范越南背后的那个超级大国。到了90年代那个超级大国解体了，而另一个超级大国开始大搞霸权单边主义路线。在这样的新形势下我国基于中越关系正常化的大背景在边境问题上主动释放了善意：老山地区1号、2号、3号高地划归我国，5号、6号、7号高地划归越南，4号高地作为主峰从中间划给两边各一半。不过老山主峰最后的划分与一开始的谈判方案又略有改动。