战至9月25日下午三时二十五分，炮火逐渐平息下来，广州舰在一连串的爆炸声中彻底损毁，自愿登舰发起决死冲锋的230名海兵，战死117人，重伤56人，第一舰队舰队长海兵中将王墨甫战死。
广州舰凭着一己之力，将最后两座大炮台彻底摧毁，此后数艘驱逐舰和炮舰逆流而上，持续炮击北虏炮阵地，唯一幸存的北侧石头堡炮台在主将裕禄提督战死后打出白旗。
下午五时十五分，第一批海兵陆战队员登陆大沽口，火红的大明战旗第一次飘扬在渤海口岸边，通往顺天府的桥头堡被彻底打开。
战后，为了永远记住这次战役，大明皇帝下令将白河改名为海河，征集北方民夫将海河改道，用于永久保留战损的广州舰，并在战舰前立碑，纪念大沽口战役中大明阵亡的故王墨甫二级海兵上将以下1816名海兵袍泽。
注：清代炮台修筑验收标准有九条。
1、炮台需建筑在山坳岭曲中，要能隐蔽击敌，不宜孤露在外。
2、炮台外须作坦坡，以减弱敌炮的破坏。
3、连环炮台，要作犬牙形布局，以便在两炮之间形成交叉火力。
4、炮台后面不宜背山，以免被敌方炮弹反击。
5、炮台上不宜人多，以免增加伤亡。
6、炮台内的炮膛不宜太宽，以防炮弹坠落。
7、炮台的侧后有回击小炮，防止敌人从侧后袭击。
8、炮台旁侧应布置伏兵，装备连发枪，防止敌人登陆。
9、炮台建成后要用火炮进行试轰，坏了就要重新修筑。