關於第59軍兩次臨沂戰役的傷亡，張自忠本人在3月29日4時致李宗仁電也曾透露，“傷亡達萬餘人”。這個數據彈性很大，不少著述幹脆直接引為1萬人。不過，通過相關資料來推算，第59軍的傷亡要遠超過1萬人。
3月25、26日張部第38師在解救龐炳勳部的三官廟、桃園之戰中，傷亡2000餘人；又張自忠29日4時致電李宗仁稱，27、28兩日以來傷亡兩千餘人。二者合計就是四五千人。另據劉景嶽、於麟章回憶文章稱：“先後兩次臨沂作戰，我（59軍）傷亡各級官佐八百餘員，士兵萬人以上。”如果參照張自忠19日14時致李宗仁電中所列官、兵傷亡比例：傷亡軍官209人、士兵3273人，則第二次臨沂戰役結束時張部軍官傷亡800餘，士兵傷亡應在13000人左右。
這樣，第59軍在兩次臨沂戰役中傷亡數約在1.3萬-1.4萬之間，加上在淮河阻擊戰中傷亡的2000人，整個台兒莊戰役，第59軍傷亡約在1.5萬人以上。
3，孫震第22集團軍張宣武在回憶文中稱：“第四十一軍守城部隊自第一二二師師長王銘章以下傷亡5000餘人，在滕縣以北界河、龍山一帶作戰的第四十五軍，自一二七師師長陳離以下傷亡亦達四五千人。這次戰役，共斃敵2000餘人。”41軍124師741團第2營營長熊順義也稱，從3月9日至18日，川軍保衛滕縣“犧牲、負傷萬餘人”，其中第45軍“從一二七師師長陳離、一二五師七五0團團長姚超倫（原文誤，應為745團。750團團長為陳士俊-筆者注）以下傷亡的營、連、排長等官兵四五千人。”
能證實上述數據的還有李宗仁3月21日致蔣介石密電，稱第22集團軍在滕縣之役中“傷亡官兵不下萬人”。
而第22集團軍代總司令孫震在滕縣戰役戰鬥詳報中卻稱“是役…我陣亡官兵3000餘人，負傷官兵4000餘人；四十一軍占傷亡總數四分之三。”時任該部少將參謀處長胡臨聰在回憶文中也稱，滕縣戰役守衛滕縣城與外圍的第22集團軍共傷亡8000餘人（陣亡五千餘人，負傷三千餘人）。
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