Победа Советскому Союзу досталась дорогой ценой. Только безвозвратные людские потери Красной армии (убитые, умершие от ран и пропавшие без вести) составили 126 875 человек — в пять раз больше аналогичных потерь финской армии. Большой урон был нанесен и материально-техническим ресурсам. Военно-воздушные силы потеряли 540 самолетов. При прорыве главной полосы линии Маннергейма только 7-я армия лишилась 1244 танков. Такие большие потери советских войск объяснялись не только особенностями театра войны и недостатками в организации боевых действий, упорством финнов в обороне своих позиций, но и тем, что высшее руководство СССР тогда не считалось ни с чем для достижения поставленных целей. Вместе с тем итоги и уроки войны, приобретенный в ходе ее опыт сыграли определенную роль в дальнейшем развитии стратегии и тактики, оперативного искусства Красной армии, улучшении организационной структуры и вооружения, совершенствовании управления войсками.

12 марта 1940 г. в Москве был заключен советско-финляндский мирный договор, в основу которого легли советские условия и предложения. Советско-финляндская граница отодвигалась от Ленинграда в сторону Финляндии на расстояние до 150 км. В состав территории СССР включались: Карельский перешеек с г. Выборгом (Виипури) и Выборгским заливом с островами; северо-западное побережье Ладожского озера с городами Кексгольм, Сортавала, Суоярви; ряд островов в Финском заливе; территория в районе г. Куолаярви, часть полуостровов Рыбачий и Средний в Баренцевом море. Финляндия предоставляла Советскому Союзу в аренду сроком на 30 лет полуостров Ханко, прилегающие к нему острова и морскую территорию для создания там военно-морской базы. Советский Союз обязался вывести свои войска из занятого им в ходе войны района Петсамо (Печенга), а Финляндия подтверждала принятое ею по договору 1920 г. обязательство о демилитаризации побережья Северного Ледовитого океана. Обе стороны обязались «взаимно воздерживаться от всякого нападения одна на другую и не заключать каких-либо союзов или участвовать в коалициях, направленных против одной из Договаривающихся Сторон».

Заключение мирного договора означало, что, хотя и дорогой ценой, советские стратегические и экономические позиции на Северо-Западе укреплялись за счет присоединения к СССР значительной территории Финляндии. Однако в политическом плане война отрицательно повлияла на международный авторитет Советского Союза. Надежды на то, что после заключения мира между воевавшими странами возникнут благоприятные условия для дальнейшего развития отношений в духе сотрудничества и добрососедства, не оправдались. Правительство и определенные круги общественности Финляндии считали мирный договор несправедливым, навязанным им военной силой и рассматривали сложившуюся после 12 марта 1940 г. ситуацию как перемирие, а не как мир.

Советское руководство отводило особую роль Карелии в развернувшихся военно-политических событиях 1939 г., учитывая ее пограничное расположение, национальный состав населения, включающий финно-угорские народы. После начала советско-финляндской войны и создания уже упоминавшегося народного правительства во главе с О. В. Куусиненом перед руководством Карелии ставилась конкретная задача — обеспечить всевозможную поддержку данному правительству в реализации идеи создания новой Финляндской Демократической Республики, развернуть массовую агитационно-пропагандистскую работу среди населения.

В специальной записке от 30 декабря 1939 г. первый секретарь Карельского обкома ВКП(б) Г. Н. Куприянов докладывал секретарям ЦК ВКП(б) Г. М. Маленкову и А. А. Жданову о проводившейся работе: «Народное правительство Финляндии приняло решение об организации комитетов трудового народного фронта. Мы проводим эту работу по организации комитетов силами партийного актива нашей областной парторганизации, помогая народному правительству Финляндии... Подобран резерв из 56 товарищей, на которых оформлены все документы. Этот резерв мы будем посылать по мере продвижения частей Красной армии вглубь Финляндии. По всем деревням и поселкам, занятым частями Красной Армии, сейчас организовано 7 комитетов трудового народного фронта... Кроме того, сейчас мы создаем кружки по изучению финского языка. Работники партийного аппарата — карелы, понимающие разговорный финский язык, сами немного говорящие на финском языке, должны будут хорошо овладеть литературным финским языком, научиться читать и писать по-фински с расчетом использования их потом на работе в государственном аппарате Народной республики...».

Еще до начала военных действий в 1939 г. в помощь правительству О. В. Куусинена стала формироваться так называемая народная армия (ФНА) — в основном из карелов, финнов и ингерманландцев Карелии и Ленинградской области. В конце ноября основные соединения ФНА в составе двух стрелковых дивизий, сформированных в Петрозаводске, были переброшены на Карельский перешеек, один стрелковый полк перебазировался за Полярный круг, в район Петсамо. В начале 1940 г. в районе Поросозеро — Суоярви сформировалась третья стрелковая дивизия.

Посильную помощь ФНА, особенно тем ее частям, которые дислоцировались на территории Карелии (3-я СД в районе Поросозеро-Суоярви и 7-й отдельный полк — в районе Ухты), оказывал Карельский обком ВКП(б). К началу января 1940 г. в 3-ю СД по линии обкома было отправлено 36 политработников, в том числе: секретарь Олонецкого райкома ВКП(б) Кюршунов, назначенный комиссаром полка на олонецком направления, инструктор обкома партии Бойцов, ставший комиссаром полка на ухтинском направлении и другие. В районах республики, особенно в тех, где преобладало карельское население (Олонецком, Пряжинском, Петровском, Ведлозерском и др.), в течение всей войны проводилась работа по вербовке добровольцев. Только в 3-ю СД на 1 февраля 1940 г. пожелало вступить 322 добровольца, а к 1 марта — уже 722. К концу Зимней войны в ФНА насчитывалось около 20 тыс. человек.

Народная армия создавалась в помощь правительству Куусинена, и главная ее задача состояла в том, чтобы вслед за Красной армией войти в Хельсинки и обеспечить военную поддержку этому правительству. Ее соединения располагались во втором эшелоне за войсками Красной армии и в боевых действиях использовались мало. В начале марта 1940 г., когда стало очевидным, что война близится к концу, части 1-й и 2-й СД ФНА, находившиеся на Карельском перешейке, были отправлены на передовую. Для большинства народармейцев взятие г. Выборга явилось первым боевым крещением. После окончания войны началось расформирование частей ФНА. Личный состав ее позднее образовал ядро 71-й стрелковой дивизии Красной армии.

Как известно, почти все население отошедших от Финляндии к СССР территорий эвакуировалось и лишь незначительная его часть, немногим более 2000 человек, осталась на своих местах, главным образом в районе Суоярви. В начале февраля 1940 г. советское военное руководство приняло решение о немедленном переселении этих людей в тыловые районы Карелии. В результате все они в считанные дни оказались в трех спецпоселках: Интерпоселок (Пряжинский район), Кавгора (Кондопожский район), Кинтезьма (Калевальский район). Документы свидетельствуют о тяжелых условиях жизни финских граждан в спецпоселках, отсутствии у них средств к существованию, высокой заболеваемости и смертности, жестком контроле со стороны местных органов внутренних дел и госбезопасности, которые в специальных донесениях сообщали, что «большинство финнов крайне враждебно настроено к СССР». По условиям договора между СССР и Финляндией от 12 марта 1940 г. почти все граждане Финляндии, оказавшиеся на территории Карелии (и Советского Союза), смогли, по своему желанию, вернуться в Финляндию в конце мая-начале июня 1940 г.

Итоги советско-финляндской войны оказали существенное влияние на дальнейшее развитие Карелии. VI сессия Верховного Совета СССР 31 марта 1940 г. приняла закон о преобразовании Карельской автономной республики (КАССР) в союзную Карело-Финскую ССР (КФССР). В состав Карелии передавалась основная часть территории, отошедшей от Финляндии к СССР по мирному договору: Карельский перешеек (за исключением небольшой полосы, примыкающей непосредственно к Ленинграду), западное и северное побережье Ладожского озера, территория западнее Кандалакши, ряд островов в Финском заливе. Летом 1940 г. здесь были образованы 7 новых районов — Выборгский, Кексгольмский, Куркиёкский, Питкярантский, Сортавальский, Суоярвский, Яскинский и 3 сельсовета — Алакурттинский, Кайрольский, Куолаярвский, включенные в состав Кестеньгского района. В результате территория республики увеличилась до 185, 8 тыс. кв. км, а количество районов — до 26. В соответствии с решениями VI сессии Верховного Совета СССР внеочередная сессия Верховного Совета КАССР (13-15 апреля 1940 г.) приняла закон о преобразовании Карельской АССР в Карело-Финскую ССР, о выборах ее высших органов власти и избрала конституционную комиссию для разработки проекта конституции КФССР.