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 교전 결과에 대해 해군 내에서는 경계심과 교전 대응 부족, 국방부에서는 정보전파 묵살이라는 논란이 이어졌다. 우선 경계심의 부족과 후속 공격이 부족했다는 질타는 현장 지원 함정의 지휘관들에게 큰 멍에를 안겼다.
 두 번째로 대북 감청부대의 정보보고를 국방부 수뇌부가 묵살했다는 등의 논란은 교전 이후 엄청난 논란을 유발했으며, 여당과 야당 간 정쟁으로 비화했다. 2002년 당시 국방부는 국회 현안 보고를 시작으로 끊임없이 국회의 질타를 감당해야 했으며, 이후 블랙북(Black Book)이라는 정보보고서의 논란은 몇 년 동안 계속됐다.
 언론도 둘로 갈라졌다. 제2 연평해전 교전 경과에 대해 보수언론은 교전규칙의 절차 문제와 당시 김대중 정부의 안이한 군사 대비태세, 긴장감의 이완 등의 이유로 젊은 장병들이 ‘적의 제물’이 됐다는 논리를 폈다. 약 3개월이 지나 당시 야당의 비판에 대한 정치적 타협은 김동신(金東信) 국방장관의 사임으로 마감됐다.
 제2 연평해전에 대한 합참 전비태세 검열실 주간으로 이루어진 조사 결과는 ‘참수리 357호 승조원들은 북한의 계획되고 기습적인 공격에 6명 전사, 함정 침몰되는 치명적인 피해를 입었지만, 용맹하게 싸웠다’는 결론에 도달했다. 추서 진급이 이뤄지고, 현양(顯揚) 활동이 뒤이어 진행됐다. 2함대 안보공원에는 같은 자리에 제1 연평해전 승전비에 이어 제2 연평해전 기념탑이 세워졌다.
 2002년 제2 연평해전 결과는 정부에 대해 NLL에서 해군 간 충돌 가능성은 상존하며, 향후 남북한 교류 정책에 대해 심각한 영향을 줄 것이라는 숙제를 제공했다. 해군과 합참의 서해 NLL 대응 작전에 대한 경각심은 더 한층 높아졌다. 그리고 4단계 교전규칙이 현장에서 기습을 허용했다는 비판이 이어지자, 교전규칙을 4단계에서 3단계로 조정, 초동대응을 강화하는 조치를 단행했다. 작전을 주도한 당시 2함대사령관 정병칠(鄭炳七) 제독(소장)은 전역 이후 부하의 전사를 가슴 아파하며 지내다 몇 년 후 폐암으로 사망했다.

교전 결과에 대해 해군 내에서는 경계심과 교전 대응 부족, 국방부에서는 정보전파 묵살이라는 논란이 이어졌다. 2002년 당시 국방부는 국회 현안 보고를 시작으로 끊임없이 국회의 질타를 감당해야 했으며, 이후 블랙북(Black Book)이라는 정보보고서의 논란은 몇 년 동안 계속됐다.