1884年10月3日17时15分，随着“镇远”和“沧远”击沉“尼埃利”，历时四个小时的镇海海战基本结束。
之后丁汝昌提督才前往舰艉舰长室，由船医处理伤口。刘步蟾少将在“定远”号上挂起少将旗（之前虽然仍是他指挥，但一直挂提督的中将旗），召回“镇远”和“沧远”，开始打扫战场。
17时35分，明军发现搁浅在浅海的“康济”号，随即“定远”号上前将其拖出，18时20分，“泰安”号返回战场归队。
明军五舰在此进行一夜短暂的休整，“镇远”号排除主炮故障，使能用的305主炮恢复到3门（损坏炮闩的一门必须入港修理），刘步蟾花了些时间，让各舰平均调配炮弹，使损失惨重的舰队多少恢复了一点战斗力。
1884年10月4日，北洋水师再次开进，不过他们在镇海港外遇到的不是法军舰队，而是出港迎接的南洋水师。
原来，就在昨天战斗还在进行的时候，法军旗舰“巴雅”号提前撤出战场，与装甲舰“胜利”、巡洋舰“都威尔”和炮舰部队会师。
利士比向留守舰队通报了海战战况，并且下令舰队放弃封锁镇海港，然后……
撤退。
利士比不是不知道北洋水师同样已经精疲力竭，但镇海港内还有6艘2200吨级别巡洋舰，若是把留守舰队带走应战北洋，南洋从港口里出来，法军有被夹击的可能性。
而且，镇海海战中定镇两舰的强大战斗力给利士比留下了深刻印象，后面法舰陆陆续续返回后，利士比更是震惊于定远级装甲舰强大的生存能力和305巨炮可怖的威力。
参战法军舰长经过短暂商议后，一致认为在本土增援到来前，他们无法对付这两艘巨舰，因而一致同意利士比的撤退命令。
于是，当天夜里，法军趁天黑放弃对镇海港的封锁，撤围而去。
第二天，镇海港炮台岸防军发现这些天一直堵在港外的法军舰队不见了踪影，南洋水师提督李成谋这才派船出港查看。
当搞明白法军确实已经撤退后，李成谋帅军出港，迎接北洋水师。
由此，镇海海战正式结束。
战斗中，明军损失巡洋舰“超勇”、“扬威”，炮舰“威远”共三舰，其他各舰除“济远”号轻伤逃离外，全部受到重创，官兵伤亡400余人。
而法军损失装甲舰“拉加利桑尼亚”、“阿塔朗特”，巡洋舰“罗兰”、“尼埃利”、“香伯兰”五舰，另有装甲舰“巴雅”受重创，其余各舰受轻伤，伤亡1000余人，由于控制了战场，此后两天，明军又陆陆续续抓到差不多200人的俘虏（有部分人在船沉后游到岸上）。
明军可谓拼了个惨胜，不过好歹完成了给镇海港解围，并与南洋水师汇合的战略目的。
而且，再惨的胜利也是胜利，比之前船政和南洋总是被法国舰队胖揍强得多，也多少拉近了一点双方越来越大海军差距。
1884年10月4日11时20分，大明帝国南北两洋终于完成了会师。
然而会师之后，明军已经无力按照原定计划南下寻求与法国舰队决战，也基本无法完成掩护陆军的海上补给线等任务，丁汝昌给朝廷发报，认为此时最重要的任务是修复海战中严重受损的军舰，让疲惫的水兵得到休整，同时统一指挥，把南北两洋真正结合成一个整体。
这是在要权。
内阁的人精们对此也是心知肚明，不过战事紧急，前线将领不合是大忌，建立统一指挥也是理所当然。
而北洋水师在战场上的表现明显强于南洋和船政，如果一定要建立统一指挥，那么海军统帅人选必然是丁汝昌，不做他选。
实际上，连丁汝昌唯一的竞争对手李诚谋也明白这一点，当他在镇海港外看着一艘艘还到处冒着黑烟，弹洞遍体的北洋战舰驶入港内时，他就明白这一点了。
因此，在朝廷还未下达明确指示之前，南北两洋就先进行了一些准备工作。
丁汝昌向刑部和海军大臣发报，要求逮捕战场上临阵脱逃的“济远”号巡洋舰舰长方伯谦，然后让舰上其他军官带队把“济远”号开到镇海来归队。
