Az alig másfél órás ütközetben a magyar sereg megsemmisítő vereséget szenvedett, a csatatéren mintegy 4 ezer lovas, 10 ezer gyalogos, 7 főpap - köztük a fővezér Tomori és Szalkai László esztergomi érsek - és 28 főúr maradt. A menekülő, testőrségét elvesztett király a Csele-patakba fulladt (bár később sokan azt állították, a trónra törő Szapolyai gyilkoltatta meg). Az ország tárva-nyitva állt Szulejmán előtt, aki szeptember 12-én bevonult a védtelenül hagyott Budára, kifosztotta a várost, majd októberben úgy tért haza, hogy csak néhány szerémségi várat tartott meg.
   
A csata fordulópontot jelentett a magyar történelemben: utána kettős királyválasztás következett, a két nagyhatalom közé ékelt, meggyengült ország hamarosan két, majd három részre szakadt. A török másfél évszázadig Magyarországon maradt, állandósultak a háborúk, Mohács a nemzeti tudatba "nemzeti nagylétünk nagy temetőjeként" vonult be. Az egykori csatamezőn, a megtalált tömegsírok helyén ma a hősök emlékműve áll.
 
A hódító oszmán-török állam a XIV. században jelent meg a Balkán-félszigeten és alig száz év leforgása alatt Magyarországig terjesztette ki határait. A nándorfehérvári diadal hosszú évtizedekre megállította európai előrenyomulását, a fénykorát élő magyar királyság sikeresen állta útját a hódításoknak.