“马家军”的炮弹密集地打在开阔的屯子镇上，我军被困指战员缺乏隐蔽，伤亡很大。鉴于战场形势严峻，彭德怀下令教导旅全力突围。经过精心组织，我军趁着夜色分成数队，分别由纵队和旅团干部率领突围。为配合教导旅的突围，教导旅被分割在外围的一个团冲进镇子接应纵队和旅机关，新四旅和艰难摆脱“马家军”追击的独一旅也迅速对包围屯子镇的“马家军”实施了反包围。“马家军”见被西北野战军包围，担心被消灭，便在残忍地屠杀了我军伤员后，迅速撤出了屯子镇。至此，教导旅才得以在“马家军”的重重围困下脱身，彭德怀也松了一口气。

7日，胡宗南、马步芳两部南追北堵，企图围歼西北野战军主力部队于屯子镇、西峰镇、泾川之间地区。彭德怀又一次陷入了胡、马的包围。所幸西北野战军第二纵队前来救援，彭德怀当机立断，将二纵队分成3部，分别阻击来自胡、马敌军三方面的进攻。二纵队血战两天两夜，在付出重大伤亡代价后，最终打退了敌军的进攻，主力部队得以从胡、马军队的严密围攻中突围。8至11日，西北野战军又分别在萧金镇以东三不同、宁县以东良平镇、栒邑（今旬邑）县城以北职田镇等地冲破国民党军的合围，于12日摆脱追堵，转至解放区马栏、转角等地，彻底摆脱了敌军的威胁。

西府、陇东战役共歼灭国民党军2.1万余人，巩固和扩大了黄龙解放区，彻底打乱了胡宗南的部署。但战役也给西北野战军造成了较大的损失，共计损失兵力1.5万人，对西北战场造成了一定的消极影响。

对于西府、陇东战役的失利，彭德怀总结出两条原因，一方面是由于轻视了“马家军”的战斗力，另一方面是我军各部队协调配合不到位，新编部队的整训工作没有跟上。因此，他专门抽出时间对新编部队进行整训，总结作战的经验教训。