虽然这场战争以唐军的失败而告终，但是作为一个新兴王朝。阿拔斯王朝并没有想要和强大的唐朝作对，此战结束后，阿拔斯王朝立即派人去大唐求和。而唐朝在中亚的扩张也并未结束，并在754年达到巅峰。
然而，这一战对唐朝后来的影响却是极为深远的，此战虽然对大唐和阿拉伯帝国的影响微乎其微。但是在这场战争中却暴露出了很大的问题。当时的唐玄宗早已没有青年时期的才思和志向。对于高仙芝主动挑起的事端，他反倒加以赞赏，并加封高仙芝开府仪同三司。导致唐朝与西域各国的关系愈发恶化。另一方面，唐玄宗荒废朝政，重用李林甫、杨国忠等等奸佞小人，这直接导致了天宝十四年（755年）重创唐朝的安史之乱。
如果说安史之乱是唐朝由盛转衰的标志，那么怛罗斯之战无疑是这场叛乱的催化剂。高仙芝在此战中失败后，失去了唐玄宗对他的信任，在后来阻击安禄山的叛军的时候，高仙芝由于坚守不主动进攻遭到唐玄宗错杀，最终导致安禄山的叛军一路高歌猛进，攻入长安。不知道唐玄宗逃往四川的时候，会不会想到当年斩杀石国国王是一个错误的选择。
