事件后续秘不发丧：奉天当局得知张作霖去世的消息后，决定不立即对外公布此事，以防日军趁机行动。官方宣布张作霖只是轻微受伤，精神尚好。大帅府邸也维持如常生活，暗中保持了消息的保密。张学良接任：直到张学良安全回到沈阳，处理完父亲的后事后，东北政府才正式对外宣布张作霖的死讯。张学良随后接任奉天军务督办，稳定了东北局势。皇姑屯事件震动了日本国内，导致中日关系进一步紧张。日本首相田中义一因此事辞职，日本政府对关东军的擅自行动表示愤怒。东北局势变化：张作霖的死使得东北军群龙无首，实力大减。这也为日本后来发动九一八事变、侵占中国东北埋下了伏笔。