多数の兵士が倒れる
アンティータムの戦いは、南北戦争で最も血な まぐさい日となっただけでなく、3600人以上の死者を含む約23000人の死傷者を出し、アメリカ軍事史上最も血なまぐさい日となった。
マクレラン将軍は兵力で優位に立ち、戦略的にも優位に立っていたものの、彼の軍隊は敗走した。何度も試みたにもかかわらず、リー軍の右翼を突破することはできなかった。1時間足らずで1700人以上が、南軍兵士からブラッディ・レーンと名付けられた陥没した荷馬車道を奪い取ろうとした際に倒れた。
一日中、東の森、西の森、バーンサイド橋、 ダンカー教会、ミラーのトウモロコシ畑といった悪名高い戦場で、両軍の兵士たちが大量に虐殺されました。リー軍は1万人以上（兵士のほぼ4分の1）の死傷者を出し、マクレラン軍は1万2000人以上の死傷者を出しました。6人の将軍が戦死または致命傷を受け、12人が重傷を負いました。
両軍の勢いは増減し、その日の遅くには南軍のA・P・ヒル少将がリー軍の疲弊した兵士たちを救出するために援軍を戦場に急派しました。彼らは北軍の重大な攻撃を撃退し、南軍の兵士たちを守ることができました。
多くの歴史家はアンティータムの戦いを引き分けと見なしていますが、戦略的には北軍にとって重要な勝利でした。リー将軍の侵攻を終結させ、その軍隊に深刻な損害を与えました。また、リンカーン大統領に奴隷制の終焉を宣言する奴隷解放宣言を発布するために必要な勝利をもたらしました。この歴史的な命令は1863年の元旦まで発効せず、即時の効果も限られていましたが、南北戦争のあり方を一変させ、北軍の大義と奴隷制への攻撃を結びつけ、戦争に疲弊した北軍の絶望を和らげました。
南北戦争では、病気や戦闘のほかにも、様々な原因で両軍の兵士が死亡しました。
米陸軍の記録：
4,494 溺死
4,114 事故
520 殺人
391 自殺
313 日射病
267 処刑
2,043 その他の原因
このペンシルベニア砲台のような北軍の砲兵隊は、リーの南軍に大きな損害を与えました。アンティータムは「砲兵地獄」だったと、南軍の将校は嘆きました。