1884年10月3日17时15分，随着“镇远”和“沧远”击沉“尼埃利”，历时四个小时的镇海海战基本结束。
之后丁汝昌提督才前往舰艉舰长室，由船医处理伤口。刘步蟾少将在“定远”号上挂起少将旗（之前虽然仍是他指挥，但一直挂提督的中将旗），召回“镇远”和“沧远”，开始打扫战场。
17时35分，明军发现搁浅在浅海的“康济”号，随即“定远”号上前将其拖出，18时20分，“泰安”号返回战场归队。
明军五舰在此进行一夜短暂的休整，“镇远”号排除主炮故障，使能用的305主炮恢复到3门（损坏炮闩的一门必须入港修理），刘步蟾花了些时间，让各舰平均调配炮弹，使损失惨重的舰队多少恢复了一点战斗力。
1884年10月4日，北洋水师再次开进，不过他们在镇海港外遇到的不是法军舰队，而是出港迎接的南洋水师。
原来，就在昨天战斗还在进行的时候，法军旗舰“巴雅”号提前撤出战场，与装甲舰“胜利”、巡洋舰“都威尔”和炮舰部队会师。
利士比向留守舰队通报了海战战况，并且下令舰队放弃封锁镇海港，然后……
撤退。
利士比不是不知道北洋水师同样已经精疲力竭，但镇海港内还有6艘2200吨级别巡洋舰，若是把留守舰队带走应战北洋，南洋从港口里出来，法军有被夹击的可能性。
而且，镇海海战中定镇两舰的强大战斗力给利士比留下了深刻印象，后面法舰陆陆续续返回后，利士比更是震惊于定远级装甲舰强大的生存能力和305巨炮可怖的威力。
参战法军舰长经过短暂商议后，一致认为在本土增援到来前，他们无法对付这两艘巨舰，因而一致同意利士比的撤退命令。
于是，当天夜里，法军趁天黑放弃对镇海港的封锁，撤围而去。