《志愿軍：存亡之戰》自上映以來表現非凡，累計票房于10月15日成功突破10億元大關，觀影人次更是達到了2402.7萬，成為今年暑期檔后首部票房破10億的影片，同時也是今年第7部達成此成就的佳作。

作為《志愿軍》系列的第二部作品，該片在國慶檔期間大放異彩，連續6天單日票房破億，最終以8.05億元的佳績奪得檔期票房冠軍。據燈塔專業版數據分析師陳晉分析，有21.9%的觀眾選擇三人及以上結伴觀影，眾多家長選擇帶孩子走進電影院，通過影片了解歷史。

導演陳凱歌在訪談中提到，鐵原阻擊戰的慘烈眾所周知，但戰士們的笑臉不僅僅代表了革命樂觀主義精神，更是一種心靈上的交流。在經歷了艱苦卓絕的戰斗后露出的笑容，尤為觸動人心。

自上映以來，該片收獲了全年齡層觀眾的好評，在中國電影觀眾滿意度調查中，以86.0分的高分位居國慶檔觀眾滿意度榜首。一位來自蘇州的觀眾表示，自己已經“二刷”這部影片，并分享了自己爺爺作為志愿軍的經歷，感謝電影將這段歷史呈現在銀幕上。

軍事科學院原軍事歷史研究部少將副部長肖裕聲評價，電影真實還原了鐵原阻擊戰斗的場景，敵人的強大與兇狠展露無遺，場面宏大且真實可感。第63軍在鐵原的艱苦阻擊鑄就了“英雄鐵軍”的美譽，這樣的故事值得人們去了解、去致敬。

多地影城也積極開展了觀影+黨課等多種形式的包場觀影活動。首都電影院結合《志愿軍：存亡之戰》的放映，推出了抗美援朝主題展覽，并與“紅色光影課堂”相結合。上海、廣州、成都、南京等全國各地影城也紛紛推出了各具特色的包場觀影活動，受到了各單位的熱烈支持。