在1940年百团大战期间的关家垴战役可以说是至今都让人非常心痛的一场战役。在这场战斗当中，日军与我军的伤亡数字都是一个无法回避的问题，这也是多年以来关家垴成败的焦点之一。那么接下来我们就一起来了解一下这场战役吧。
关于日军损失，129师在1940年10月31日的电文里称：“日军伤亡五百余人，遗尸百余具”。随后的第240号战报，给出了更详细的数字：“敌遗尸二百八十余具，另以火药焚烧人灰三堆，约五十余人。据挖出死尸得知，内有大尉军官二人，中尉军官四人，少尉军官一人，另俘日伤兵二人，缴获步枪七十支，掷弹筒九个，子弹，军用品一部，战马十余匹”。这个数字，被后世史学界广泛引用。
1940年底，129师在《129师百团大战总结》中称，“毙伤敌四百名以上，我军也有伤亡，我十旅长范子侠同志也受伤”。
日军在《独立混成第4旅団第2期晋中作战》中称：“阵亡50人，伤99人，被俘2人”。按照这种说法，冈崎支队只损失了不到三分之一的人马，又如何能最终被逐出关家垴垴顶，被压缩到山腰那排窑洞困守呢?此外，还有一个流传广泛的日方版本，称“生还者关家垴61名，柳树垴上142名”，以此计算约有300多日军被击毙，这个版本与中方数字较为接近。关家垴上仅剩61名日军，这也符合日军残部被逐出垴顶，退守窑洞的逻辑。
日军的伤亡数字莫衷一是，八路军方面伤亡情况则更是疑云重重。根据八路军百团大战战报235号，此战伤亡新10旅旅长范子侠以下600余人。后世主流的战史书籍基本都引用这个数字。
但是，直接参加关家垴战斗的八路军多达8个团，总人数上万人。如果仅仅伤亡600余人，是否会让刘伯承、陈赓等久经战阵的名将发生动摇?为此多次要求撤围另寻战机，而不惜与彭德怀发生争执?以至于彭德怀发出了“撤销番号”、“杀头”之类的威胁?这从逻辑上，无法说通。
仔细琢磨伤亡600余人这个数字的出处，便可发现它出自129师10月31日的电文。此时关家垴战斗并未结束，战场统计肯定并不完全，况且在其后的激战中，八路军又付出了沉重代价。加之总部特务团并不属于129师战斗序列，因此完全有理由相信，600余人这个数字并不完整。
除了伤亡600余人这个主流数据，陈赓曾回忆说，此战八路军伤亡2000余人。近年以来，随着研究的深入，关于伤亡数字又出现了一些新的说法。据八路军太行抗战纪念馆研究部主任郝雪廷介绍，在关家垴和峰垴各有一个烈士墓，当初收埋烈士遗体的百姓们说，每个烈士墓埋有1000多烈士的遗骸，而且战后还有部分重伤员因伤重不治牺牲。
《解放军报》曾刊登武乡当地退伍军人张晋祥的信，信中提到八路军伤亡数千人，有烈士上千人。由此可见，在武乡当地，对关家垴战斗八路军伤亡数字是有不同看法的。而要想了解参战八路军的实际伤亡情况，只能从各团的战史及公开出版物中寻找蛛丝马迹了。
386旅的头号主力772团，日后发展成了13军37师109团。该团在战史中称关家垴战斗全团伤亡200余人。而《13军传奇》中称，此战该部仅1营就伤亡180余人。这个说法得到《步兵第37师简史》的部分印证，“第1连与敌肉搏四次，只剩下三人仍坚持战斗”。1营伤亡如此惨重，那么其他两个营呢?
《13军简史》称，772团在各连队战斗兵大量减员的情况下，曾两次集合排以上干部和机关干部参加冲锋。如果全团仅伤亡200余人，至于使得连队战斗兵缺乏，需要两度集合干部参加冲锋吗?
关于16团的伤亡，目前没查到确切数据。《步兵第三十七师简史》称百团大战第3阶段，16团和772团总共伤亡350余人。如果剔除109团战史中所称的伤亡200余人，那么16团百团大战第3阶段只伤亡100余人。但是，16团在关家垴从头打到尾，伤亡真会如此小吗?
新10旅28团的伤亡数字同样无从考证。该团在关家垴只攻了一次就撤下来充当旅预备队，伤亡和其他团相比，应该并不大。
时任769团1营营长的李德生在回忆录里称，1营在通过小路进攻时伤亡很大，以至于他的战斗决心产生动摇。另外，该团1、3营都参加了31日下午总攻时的18次冲锋。此战后，陈赓对接任该团参谋长的何正文说：“战斗进行得很残酷，769团打得很艰苦，损失较大，短时间内不易恢复”。那得多大的伤亡，才能让一个主力团短时间恢复不了元气呢?
总部特务团日后发展成了31师一部。根据《第三十一师抗日战争第三次国内革命战争史》所说，特务团2、3营和团直在关家垴战斗中付出很大的代价。战后该团从13个步兵连、1个机枪连缩编为9个连。总部特务团参加百团的兵力是3000多人，算起来每个连得有200人左右，缩编掉4个连，伤亡减员至少700到800人。据团长欧致富回忆，该团在百团大战中没有经历过大战斗，只有团直和2营、3营参加了广志山战斗，此战伤亡仅40余人，也就是说大多数伤亡来自关家垴战斗。
八路军的伤亡总数，决死1纵队的25、38团占了相当大的比例。在百团大战前，这两个团都是齐装满员的大团，分别有2200人和2600人。在百团大战中，38团又补充了3个新兵连，因此这两个团参加百团大战的兵力总数达5000人以上。
但是关家垴战斗后，两个团包括团机关人员在内，各只剩200余人。也就是说，这两个团在百团大战三个阶段中，共减员4600人左右。根据《决死第1纵队部队发展史》，25、38团在百团大战1、2阶段阵亡近500人，伤1500余人。二者相减，这两个团在第三阶段减员2600人左右。
关家垴战斗前，25团在温庄阻击战中损失很大，伤亡400余人。因此25、38团在关家垴战斗中损失在2200余人左右。这个估算数字得到了《陆军第四十师斗争简史》的佐证。该《简史》称，在关家垴战斗中，决死1纵队1570多人，阵亡589人。
25、38团在关家垴战斗中伤亡惨重，从战斗过程中就可见一斑。25团在丢失柳树垴时，就已经遭受了不小伤亡。在随后的反攻中，25团攻了7次，38团攻了4次。根据《步兵第119团团史》记载，38团战斗兵牺牲完了，集中干部队冲锋，计有2营营长黄振荣负伤，副营长贾宝善、特派员王思忠、连长张秉燮、陈建岗、指导员郝双马等数十人牺牲。纵然如此，在最后的总攻中，25、38团又各自拼凑出1个营，连续发起了18次冲锋。
综上所述，关家垴战斗中，八路军伤亡总数恐怕要超过3000人。