В ходе Польской кампании в частях Красной армии имели место факты самоуправства, мародёрства, самосуда, реквизиций и других преступлений, которые, как правило, пресекались командованием. Так, с 21 сентября по 1 октября Военный трибунал Украинского фронта осудил 34 военнослужащих за контрреволюционные высказывания, грабежи, разбой, дезертирство, невыполнение приказа, мародёрство, халатность, сопротивление командиру и нарушение правил караульной службы. Отмечались случаи самосудных расстрелов войсками пленных и мирных жителей. Военная прокуратура пыталась бороться с нарушениями, но, как признавали её представители, без особого успеха. Военный прокурор 6-й армии Нечипоренко так описывает ситуацию в письме Сталину и Ворошилову: «21 сентября 1939 г. Военный совет 6 армии, находясь в частях 2-го конного корпуса, вынес явно преступное постановление о производстве в порядке самосуда — расстрела 10 человек (фамилий в постановлении не указывается). На этом основании начальник особого отдела 2-го конного корпуса Кобернюк, отправившись в г. Злочув, произвёл аресты разных служащих польской тюрьмы, полиции и т. д., и всех этих лиц, в счёт установленного Военным советом 6 армии лимита, в здании тюрьмы расстрелял.
После этого ими же была дана установка работникам особого отдела 2 конного корпуса быстро арестованных, как врагов народа, расстреливать упрощённым порядком без суда, что и было сделано работниками особого отдела корпуса. Это преступное решение Военного совета о самосудах быстро передалось в руководящие круги командиров и комиссаров соединений и частей 2 конного корпуса. Это привело к тяжёлым последствиям, когда ряд командиров, военкомов и даже красноармейцев по примеру своих руководителей начали производить самосуды над пленными, подозрительными задержанными и имели случаи расправы над мирными жителями кулацкого происхождения.
Такое поведение руководящих работников частей содействовало широкому вовлечению красноармейцев и младших командиров в барахольство и мародёрство и приводило к тому, что бойцы и командиры в каждом занятом городе толпами набрасывались в магазины, устраивали толкучки, создавали очереди и закупали в торговых лавках что попало и в большом размере таких вещей, которые не нужны для военнослужащего, как то: по несколько пар женской обуви, платьев и т. п. Военная прокуратура решительно и беспощадно вела борьбу со всеми вышепоименованными преступлениями, десятки военнослужащих были осуждены на разные сроки и даже к расстрелу, однако большого эффекта наши приговоры не давали». Польский генерал Владислав Андерс в своих мемуарах передаёт рассказы очевидцев о том, как после вступления во Львов «большевики грабили имущество не только частное, но и государственное…НКВД всё сильнее проникает во все сферы жизни, о толпах беженцев, которые, узнав, каково жить при большевиках, несмотря ни на что, хотят уйти на земли, оккупированные немцами». По собственным наблюдениям Андерса, в конце осени 1939 г. Львов имел такой вид: «Магазины разграблены, витрины разбиты, лишь на одной — несколько шляп. Бесконечные очереди у продуктовых магазинов…Настроение у людей мрачное. На улицах полно энкаведешников и солдат. Мостовые и тротуары грязные, заваленные снегом. Впечатление ужасное».
В результате операции под контроль СССР перешла территория площадью 196 тыс. кв. км (50,4 % территории Польши) с населением около 13 млн человек, большинство из которых составляли украинцы и белорусы. Численность поляков на захваченных территориях, по разным источникам, составляла от 1 до 5 млн человек.
Польские потери в боях с РККА точно неизвестны. Они оцениваются примерно в 3,5 тысячи погибших военнослужащих и гражданских лиц, а также 20 тысяч раненых и пропавших без вести. Общее число захваченных пленных (солдат и офицеров вооружённых сил Польши, солдат и офицеров пограничной охраны, полицейских, жандармов и лиц, захваченных с оружием в руках) составило 454 700 человек, в том числе военнослужащих вооружённых сил Польши — 240–250 тысяч, из них офицеров около 10 тысяч.
Пленных рядовых и унтер-офицеров, родившихся на территориях, отошедших к СССР, освободили и распустили по домам. Более 40 тысяч жителей западной и центральной Польши передали Германии, а 20–25 тыс. человек направили на шахты Кривого Рога и Донбасса. Освобождённые пленные забили дороги, поэтому уже 28 сентября телеграммой начальника штаба Украинского фронта № 457 до сведения войск был доведён приказ командующего войсками фронта: «Распоряжение об освобождении военнопленных-крестьян Западной Украины и Западной Белоруссии ОТМЕНИТЬ. Всех военнопленных тщательно учитывать и направлять на этапно-пересыльные пункты НКВД. Указание об использовании военнопленных будут даны дополнительно». Командующий требовал «принять все меры к задержанию всех военнопленных, бредущих самостоятельно по дорогам и находящихся ещё в городах на свободе, брать под стражу и направлять в эшелонах, или походным порядком. Организовать питание военнопленных. Свяжитесь с местными управлениями, чтобы они помогли в вылавливании скрывающихся офицеров в городах и местечках». Политбюро ЦК ВКП(б) создало комиссию во главе с секретарём ЦК ВКП(б) Ждановым для рассмотрения вопроса о военнопленных. В неё, в частности, вошли Берия и Мехлис. 2 октября комиссия одобрила проект постановления Политбюро ЦК ВКП(б) о военнопленных, в основу которого были положены предложения Берии и Мехлиса. В нём предлагалось распустить солдат — уроженцев Западной Украины и Западной Белоруссии по домам, задержав 25 тысяч из них для строительства дороги Новоград-Волынский — Львов. Солдаты, уроженцы «немецкой части Польши», должны были содержаться в специальных лагерях НКВД до окончания переговоров с Германией об их отправке на родину. Офицеров, полицейских, других служащих силовых органов предписывалось разместить в специальных лагерях. По постановлению Политбюро ЦК ВКП(б) от 3 октября 1939 г., 6 тысяч пленных польских полицейских и жандармов были помещены в Осташковский лагерь, 4,5 тысячи кадровых и призванных из запаса офицеров — в Козельский, и ещё около 4 тысяч — в Старобельский. 5 марта 1940 г. на заседании Политбюро ЦК ВКП(б) решилась судьба польских военнопленных, находившихся в этих лагерях. Приведём выписку из протокола № 13 заседания Политбюро ЦК ВКП(б).