经过一番血战，荷兰人的九艘大型战船有三艘被中国军队击毁，一艘被俘获，几乎损失了一半的船只。其余五艘战船落荒而逃，向外洋逃窜，郑芝龙指挥海军紧追不舍，荷兰人的一艘船被千总陈豹的战船死死咬住，陈豹船上的火炮屡屡命中，使其船尾起火，然而此时陈豹逆风追击，由于靠得太近，反而使火倒烧到自己的船上，不得不退出追击。另一艘荷兰船也被林宏、郑成、洪辉、吴拱等四船围追堵截，眼看坐已待毙了，此时台湾海峡风云突变，狂风大作，波涛叠起，荷兰人的船只毕竟是专为远洋航行而设计的，在抵御风浪的能力上比中国船只要强，所以借着风浪的掩护，最终逃了出去，其余三艘荷兰战船也陆续突围。
郑芝龙的舰队共击毁三艘荷兰夹板船、掳获一艘，俘虏荷兰官兵八十四人，被烧死与淹死不计其中，缴获六门大炮，二门小炮，枪支十三把，剑十把，火药六筒，还有包括海图等其他战利品。郑芝龙一方，阵亡八十六人，其中包括把总郑然，重伤一百三十八人。
除了郑芝龙舰队之外，其余舰队也奋勇拼杀。泉南游击张永产指挥的右翼舰队击沉三艘荷兰尖尾船（这应该是大型夹板船中的救生船），俘虏十名荷兰人；击沉刘香的海盗船只六艘，斩杀一名刘香的副将，生擒海盗六十四人。刘应宠指挥的中军舰队生擒海盗军三十七人，高应岳的左翼舰队以及王尚忠的游兵舰队也各有斩获。
从澎湖海战到料罗湾海战，荷兰人遭到空前的失败，十七世纪的中国在与西方强国的对抗中，取得了空前的胜利，战果如下:"烧沉夷众数千计，生擒夷众一百一十八名，馘斩夷级二十颗，焚夷夹板巨舰五只（澎湖之战焚一艘，铜山之战焚一艘，料罗湾之战焚三艘），夺夷夹板巨舰一只，击破夷贼小舟五十余只，夺获盔甲、刀剑、罗经、海图等物皆有籍存。而前后铳死夷尸被夷拖去未割级者累累难数。"
这次伟大的胜利是发生在风雨飘摇中的晚明时代，而不是大明帝国最强盛的时代，但是中国仍然有实力击败来自西洋的入侵。
料罗湾海战之后，荷兰人仍然盘踞台湾南部，其势力并没有退出中国，六年后，荷兰人与郑芝龙再度爆发战争。
崇祯十二年（1639年）六月，荷兰将领郎必即里哥率数艘夹板船进犯福建、浙江沿海，据载，郎必即里哥是一名勇将，力大无比，而且精于剑术。荷兰舰队强大的机动能力与火力，使得闽浙两地岸基守军大吃苦头，讨平荷兰人的重负，又一次落在郑芝龙身上。
虽然郑芝龙与荷兰人有过多次交锋，但仍然没有必胜的把握，他警告部下:"夹板厉害，非比我们的船，凡事当先觑方便，可战则战，勿得恃勇，徒自损灭耳。"
郑芝龙的舰队在湄州岛外海域与荷兰舰队相遇，仗着船多人众，郑芝龙的舰队包围了荷兰舰队，但是在战斗中并没有占得便宜，荷兰人在船舷两侧加厚了木板，船只更加坚固，密集的火炮对郑氏舰队构成极大的威胁，在战斗中，郑芝蟒、郑芝鹤的战船被击毁，苦战一天后，郑芝龙的舰队伤亡颇大，暂时退到枫亭港进行休整。
郑芝龙决定采取一种新的战术，针对荷兰战舰的特点，采取一种比较原始的海上作战方案，这个方案是出动七八只小船，以及五十余名精通水性的水手，每人背着两个大药筒，药筒是将竹子锯断，灌入火药，船上还有易燃的油料，船头有一条铁链，准备对荷兰船只实施火攻。
事实证明这个带有落后色彩的作战方案十分有效，这些小船只航行速度快，个头小，不容易被荷兰人的火炮击中，凭借灵活机动的优势，在其他战舰的掩护下，直冲向荷兰船只边上，用斧钉将船头的铁链牢牢钉在荷兰战舰的外板上，然后用硝磺等点火，引爆船上的火药筒罐与油料，水手们跳入海中逃生，窜起的熊熊火焰很快蔓延到荷兰人的战船上。郑芝龙使用这种战术，令荷兰人头痛不已，很快，荷兰舰队中的五艘夹板船起火，荷兰人忙着扑灭大火，此时郑芝龙的舰队开始反扑。在这样的情况下，荷兰将领郎必即里哥无心恋战，率舰队匆匆突围而去。
郑芝龙的海军在东南先后力挫群海盗与荷兰人之后，完全垄断了东南的对外贸易，据史书的记载:"从此海氛颇息，通贩洋货，內客外商，皆用郑氏旗号，无儆无虞，商贾有二十倍之利。芝龙尽以海利交通朝贵，寖以大显。"虽然郑芝龙的官职在大明帝国并非挤身于政府高层，但他富可敌国，对于陷入严重经济危机中的帝国，东南沿海却仍然因为贸易而成为富庶之地，而郑芝龙作为帝国海军将领的同时，也是最大的海商巨头，"自就抚后，凡海舶不得郑氏令旗者，不能往来。每舶例入三千金，岁入千万计，芝龙以此富敌国。"
大明帝国在内忧外患之中风雨飘摇，但是东南沿海却因为郑芝龙的崛起而扫平海盗，击退荷夷，俨然成为帝国的一方乐土。
郑芝龙的的舰队，是从郑和组建西洋舰队以来二百年来中国最强大的海上力量。在世界进入大航海时代后，这也是一支太平洋西部海域无人可以匹敌的势力。但是郑芝龙身上带有很明显的中国的特点，在数千年的传统观念中，中国之外的土地，都只是蛮夷地带，这些海外的广阔土地，根本不值得去占领，这种观念也是殷海光所说的"自足文化系统"的一部分，当西方国家不断地向海外扩张之时，郑芝龙却反其道而行，将目光又返回中国的国内。从某种意义上说，郑芝龙的目光比起颜思齐，显得短浅缺乏世界性。如果历史可以假设一番，郑芝龙将势力向南扩张，与荷兰人、葡萄牙人、西班牙人争夺南洋的控制权，那么凭借他的力量，中国人的历史或许将被改写。
