Neuvostoliitossa ja sittemmin Venäjällä maailmansodan tappioita koskevat tilastot ovat vaihdelleet suuresti johtuen sekä tilanteen sekavuudesta sodan alkuvaiheissa että myös hallinnon pyrkimyksestä salata aluksi omilta kansalaisilta tappioiden suuruus. Kesti kauan, ennen kuin luotettavia tilastoja julkaistiin.

Nykyisin arvioidaan, että Neuvostoliitossa kuoli suoranaisesti sodan johdosta kaikkiaan 27 miljoonaa ihmistä. Sotilaita kuoli 11 – 14 miljoonaa, ja taisteluissa kaatuneita heistä oli noin kahdeksan miljoonaa. Yksistään saksalaisten sotavankeudessa Neuvostoliiton sotilaita kuoli kolme miljoonaa. Suuri osa Neuvostoliiton ihmistappioista aiheutui myös sisäisistä puhdistuksista ja kostotoimista.

Neuvostoliiton materiaaliset tappiot olivat vertaansa vailla. Sodan johdosta läntisellä Venäjällä, Ukrainassa ja Valko-Venäjällä tuhoutui noin 1 700 kaupunkia ja suurta kylää, 70 000 pientä kylää, 100 000 maatilaa ja 32 000 tehdasta. Rautateitä tuhoutui noin 65 000 kilometrin matkalta.