Slaget var overstået kl. 17.30. Om morgenen den 18. september forberedte Lees hær sig på at forsvare sig mod et føderalt angreb, der aldrig kom.Efter en improviseret våbenhvile for begge sider for at komme sig og udveksle deres sårede, begyndte Lees styrker at trække sig tilbage over Potomac samme aften for at vende tilbage til Virginia.Tabene fra slaget var store på begge sider.Unionen havde 12.410 ofre med 2.108 døde.^[42] Konfødereredes ofre var 10.316 med 1.547 døde.Dette repræsenterede 25% af den føderale styrke og 31% af de konfødererede.Samlet set mistede begge sider i alt 22.726 ofre på en enkelt dag, næsten det samme som antallet af tab, der havde chokeret nationen ved det 2-dages slag ved Shiloh fem måneder tidligere.Kampene den 17. september 1862 dræbte 7.650 amerikanske soldater.^[43] Flere amerikanere døde i kamp den 17. september 1862 end på nogen anden dag i nationens historie.Antietam bliver nogle gange citeret som den blodigste dag i hele amerikansk historie.Antietam rangerer på femtepladsen med hensyn til samlede tab i borgerkrigskampe og falder bagud i Gettysburg, Chickamauga, Chancellorsville og Spotsylvania Court House.