在波蘭陸軍奮力抵抗德軍的入侵的時候，波蘭弱小的空軍也沒有退縮，以自己落後的飛機和敵人先進的裝備進行了殊死抵抗，在開戰之初德國的空軍就靠突然襲擊把波蘭佈置在前線的絕大部分戰鬥機給全部摧毀，接着德國空軍遂行其作戰目標，奪取波蘭境內的制空權，故積極地對機場停駐或起飛的波蘭飛機進行攻擊，另外還炸射地面軍事目標，包括行進中的騎兵部隊、步兵、交通線以及通信站，但是事實上波蘭的被摧毀的大部分都是訓練機，戰鬥機在開戰之前就被早有察覺的波蘭空軍高層秘密分散在了各個機場。
再後來進一步搜索是德軍才摧毀了24架戰鬥機，波蘭空軍的有生力量仍舊存在，在開戰以來波蘭空軍還是去的一定戰果，如於開戰伊始發動的海岸作戰，德軍派遣了4組轟炸機羣飛往華沙，遭遇到波軍的“追擊旅”部隊（pursuit brigade），被後者戰鬥機擊落16架，而其則損失10架、受損24架，在戰爭頭六天，追擊旅已擊落德軍42架飛機，不過相較於戰鬥機部隊的活躍和耀眼的戰果，波蘭轟炸機部隊倒是沒有多大的作爲，波軍曾於9月2日集結24架p.23轟炸機攻擊德軍第10集團軍先頭部隊，但這些轟炸機被設計爲必須低空慢速飛行纔可能將炸彈擊中裝甲部隊，這樣一來從而成爲德軍20毫米防空炮最好目標，最終波軍損失慘重。
雖然戰果不錯，但是隨着時間過去，由於波軍飛機數量無法補充、機體過時和分散四處，其劣勢逐漸顯現出來，9月6日，波軍追擊旅的全部54架戰鬥機已經損失了38架，波軍只得將機羣撤至盧布林，到了9月14日時，前線的波軍飛機數量已從原先的400架減爲54架，另外，由於德軍快速地佔領了機場，使得波蘭空軍保留實力下來的主力飛機無法獲得補給，最終只得將98%的人員撤往羅馬尼亞，整場波蘭戰役，德軍約損失285架飛機，其中279架無法修復，包括至少有126架爲波蘭戰鬥機所擊落，剩餘者則多爲波軍防空火力的攻擊所造成，共造成239人陣亡、88人失蹤，波蘭空軍則在此戰役中損失估計約260架飛機（其中僅70架爲空戰所毀）。
在波蘭戰爭爆發後，西方國家大爲震驚，英國首相張伯倫仍試圖以調解的方式解決波蘭戰事，法國也如此，甚至邀請意大利首相本尼託·墨索里尼來主持，稍後，在議會各成員的龐大壓力下，張伯倫於9月2日上午9點告知德國：“若不立即停止軍事行動，並於當天上午11點開始撤軍，英國將會對德國宣戰！”但是英國駐德大使送交到希特勒手上時已經超過英國的時限，9月3日上午11點，英德兩國進入戰爭狀態；下午5點，法國也向德國宣戰。
然而英法兩國對德國宣戰後卻都按兵不動，僅在海上有所交手，至於以飛機進行轟炸一事，由於西班牙內戰時德國空軍對格爾尼加的轟炸行動展現了現代戰爭的毀滅性，英法兩國認爲對德轟炸會遭到其報復而皆不執行，在地面部隊方面。雖然法軍總司令毛利斯·甘莫林曾於1939年5月承諾波蘭會在德國進攻該國時，於“動員開始後15天內”對德國發動攻擊，然而法軍的動員極爲緩慢，並只在9月7日發動過一次“薩爾攻勢”，進攻德國薩爾地區，以表示兌現其諾言，但甘莫林嚴令法軍再挺進至距離德軍西面防線，齊格菲防線少於一千米的地區（超過法軍要塞炮射程範圍），在爲期5天的薩爾攻勢裡法軍僅挺進8千米，並刻意留時間給德軍撤退，到了12日，甘莫林認爲波蘭局勢無可挽回，故藉此不再投入更多兵力，9月21日，薩爾攻勢停止，法軍於10月4日撤回原出發線，而10月16日，波蘭戰役結束後，德軍立即收復了這些失地，英法兩國乾打雷不下雨的行爲被美國記者譏諷爲“假戰”，到最後波蘭亡國英法都沒有什麼大的動作。
波蘭的滅亡總的來說應該是內因大於外因，畢竟波蘭在戰前雖不如英、法、蘇、德四國爲工業歐洲強權，但仍屬歐洲的一個大國，在軍事力量上也算是東歐列強。
戰略上，基於政治的理由而將主力部隊佈署於不利防禦的地域中，並樂觀地認爲即便無法抵擋德軍，也有將部隊撤回維斯瓦河的可能，另外雖然波軍曾有計劃將西部工業區撤往東方，但其後來因爲戰爭爆發而中斷，導致爲了繼續擁有長期抗戰能力，波蘭不得不死守西部工業區，當決定要放棄時，主力部隊又已被德軍所包圍，波軍被迫在非常不利的狀態（補給線被切斷、來自多方面的攻擊、德國空軍的炸射和通信被切斷等）下進行決戰，因此，很大的程度上，波蘭的戰略態勢可以說是未戰先敗的惡劣。
裝備上，1939年時德軍亦有許多武器並沒有完成現代化，這抵銷了波軍的一部份劣勢，但德國空軍的飛機屬世界領先之水平，而波蘭受制於有限的財政狀況和時間上的不足而無法供其飛機現代化，導致戰爭爆發後波蘭空軍無法與德空軍一搏，最終在開戰之初失去制空權，讓波蘭戰役於波蘭陸軍隨時被德國空軍轟炸的條件下展開、處於不利的位置。
機動力上，波軍選擇其經驗豐富的騎兵作爲主要武器，但忽略了德軍投入快速部隊後將對戰爭形式的改變，因爲後者挺進速度過快，導致波蘭最高統帥部難以判斷戰爭的發展，他們仍以法軍的步調在計算戰爭的速度，加之德軍轟炸通信站和波軍的情報傳遞既原始又緩慢，更使得開戰後的狀況混亂、難以協同，倘若波軍選擇將最具機動力的騎兵與機械化單位集結起來置於中央，以內線作戰的方式，在確認德軍主力位置後施加打擊，這樣的結果恐怕要好的多。
數量上，波蘭與德國在工業和動員能力又有相當的差距，德國陸軍許多單位裝備的武器雖然與波軍素質相差不大，但數量上是數倍之多，坦克約爲後者的3倍、兵力亦爲1.5倍（加之波軍動員效率低，部隊被打散而無法集中，而德軍機動力充足，可以適時抽調集結）等，一定程度上，數量優勢彌補了德軍步兵在二戰初期低素質的表現，在波蘭戰役的許多例子中可以看出，德軍步兵的成功乃因於他們可不斷遂行攻擊的火力之充足，動員上，波蘭最高統帥部除了受制於外交政策，本身也誤判了德軍的動員速度，導致後者發起攻擊後，波軍還樂觀地認爲德軍並未動員完成。
外交政策亦爲波蘭的一大失誤，波蘭同時拒絕與其接壤的兩個陸上強權國家的同盟邀請，反而去與相隔遙遠的西方國家結盟，後來軍事計劃也變得過份倚賴西方盟國的協助，以至於在許多行動上欠缺獨立作戰之能力，如布楚拉戰役即是在撤退等待西方的援助與自行發動戰略打擊間徘徊，西方國家長時間遂行其綏靖以及“禍水東引”的政策，一方面希望遏止希特勒的侵略行動，另一方面又希望德國與蘇聯交戰，但沒有想到兩個完全對立的敵人會跳脫意識形態簽訂頗有同盟性質的條約。
當戰爭爆發後，西方盟國也未直接發動攻勢，英法兩國領導人認爲戰事仍有婉轉空間，進而制止了波軍的動員工作，甚至部份波蘭政治家也錯判希特勒的目標僅限於但澤與走廊地區，英法兩國陸上軍隊按兵不動，甚至連空軍都未派往波蘭或是用來攻擊德國本土，最終使得德軍主力能充份地集中，進行理想中的單線戰爭，而不會重蹈1914年德意志帝國軍隊兵臨巴黎城下時，受因於東線而趕緊抽調兵力、導致馬恩河戰役失敗的覆轍，當波蘭最高統帥部忙於對應德國的入侵時，原先潛在的敵人，蘇聯也加入戰局，使得嘗試於東部腹地重組戰線的波軍喪失了最後的希望，波蘭最高統帥部也認知到戰敗的事實。
雖然英法兩國在波蘭戰役中拙劣的表現，但是，波蘭戰役還是讓英法明白戰爭已經不可避免，但是波蘭戰役並沒有讓英法得到一些經驗教訓，反而是德國得到不少非常好的經驗，首先，德國重新驗證他們的軍事準則優越處，擺脫在探討一次大戰德軍失敗的原因時對其產生的懷疑，重新恢復機動作戰的準則，再者，印證了快速部隊的實戰能力，並在沒有任何先例的情況下，完成了德國軍事歷史上首次師級裝甲部隊的作戰行動，還體察到部隊訓練不足、裝備的不適用和不合理性等問題。
在打敗波蘭後，希特勒下令德軍移師西線，並儘快發動攻勢，因爲英法已經宣戰，二戰算是正式開打了，