《志愿军：存亡之战》自上映以来表现非凡，累计票房于10月15日成功突破10亿元大关，观影人次更是达到了2402.7万，成为今年暑期档后首部票房破10亿的影片，同时也是今年第7部达成此成就的佳作。
作为《志愿军》系列的第二部作品，该片在国庆档期间大放异彩，连续6天单日票房破亿，最终以8.05亿元的佳绩夺得档期票房冠军。据灯塔专业版数据分析师陈晋分析，有21.9%的观众选择三人及以上结伴观影，众多家长选择带孩子走进电影院，通过影片了解历史。
导演陈凯歌在访谈中提到，铁原阻击战的惨烈众所周知，但战士们的笑脸不仅仅代表了革命乐观主义精神，更是一种心灵上的交流。在经历了艰苦卓绝的战斗后露出的笑容，尤为触动人心。
自上映以来，该片收获了全年龄层观众的好评，在中国电影观众满意度调查中，以86.0分的高分位居国庆档观众满意度榜首。一位来自苏州的观众表示，自己已经“二刷”这部影片，并分享了自己爷爷作为志愿军的经历，感谢电影将这段历史呈现在银幕上。
军事科学院原军事历史研究部少将副部长肖裕声评价，电影真实还原了铁原阻击战斗的场景，敌人的强大与凶狠展露无遗，场面宏大且真实可感。第63军在铁原的艰苦阻击铸就了“英雄铁军”的美誉，这样的故事值得人们去了解、去致敬。
多地影城也积极开展了观影+党课等多种形式的包场观影活动。首都电影院结合《志愿军：存亡之战》的放映，推出了抗美援朝主题展览，并与“红色光影课堂”相结合。上海、广州、成都、南京等全国各地影城也纷纷推出了各具特色的包场观影活动，受到了各单位的热烈支持。
