Прекратили сопротивление и последние береговые батареи № 5 и 6, на которых к исходу сражения уцелело только несколько орудий. Линейные корабли «Париж», «Ростислав» и фрегаты «Кагул» и "Кулевчи» окончательно разрушили эти батареи несколькими залпами.
Девять турецких боевых судов, представлявших некогда красу и гордость военно-морского флота Турции, лежали вдоль побережья Синопской бухты. Остальные корабли в ходе сражения были полностью уничтожены огнем русской артиллерии.
«Неприятельские суда, брошенные на берег,—писал Нахимов, — были в самом бедственном состоянии. Я велел прекратить по ним огонь, хотя они и не спускали флагов, как оказалось, от панического страха, которым были объяты экипажи...»
Во время сражения русскими кораблями было выпущено по противнику свыше 18 тыс. снарядов, из них:
с корабля «Императрица Мария» — 2180
с корабля «Париж» — 3944
с корабля «В. к. Константин» — 2602
с корабля "Три святителя» — 1923
с корабля «Ростислав» — 4962
с корабля "Чесма» — 1539
с фрегата «Кагул» — 483
с фрегата «Кулевчи» — 260
с пароходо-фрегата «Одесса» — 79
с пароходо-фрегата «Крым» — 83
Шесть линейных кораблей, принявших на себя основную тяжесть сражения, сделали по противнику 588 выстрелов бомбами, гранатами и брандскугелями, 12 858 выстрелов ядрами и 2514 выстрелов ближней и дальней картечью.
Наибольшая скорострельность во время сражения был достигнута на корабле «Ростислав», где старшем артиллерийским офицером был поручик Антипенко. На «Ростиславе» из каждого орудия действовавшего борта было сделано от 76 до 130 выстрелов. На остальных кораблях из каждого орудия одного борта в среднем было сделано от 50 до 100 выстрелов.
По калибрам количество выпущенных по противнику снарядов с линейных кораблей распределялось следующим образом: из бомбическрх орудии было выпущено 12% снарядов, из 36-фунтовых орудий — 64%, из 24-фунтовые орудий — 24 %.
Повреждения русской артиллерии от огня неприятельской эскадры и береговых батарей были весьма незначительны: на кораблях Нахимова было подбито всего 13 орудий и разрушено 10 орудийных станков.
Общие потери личного состава на русских линейных кораблях, фрегатах и пароходо-фрегатах состояли из 38 убитых и 235 раненых. Более всего поредели команды кораблей «Императрица Мария» и «Ростислав», потери которых ранеными и убитыми составили 185 человек.
Таким образом, в итоге синопского сражения противник потерял 15 судов, и лишь одному пароходу удалось спастись бегством. Русская эскадра не потеряла ни одного корабля. Над Синопской бухтой гордо развевались русские флаги.
По окончании сражения вся русская эскадра в составе 11 вымпелов собралась в центре синопского рейда: шесть линейных кораблей, два фрегата, три пароходо-фрегата. Сразу же после битвы, когда отгремели мощные залпы русской артиллерии, от борта флагманского корабля "Императрица Мария» отвалила шлюпка. Один из мичманов эскадры был направлен адмиралом к городским властям Снинопа в качестве парламентера. Высадившись на турецком берегу с несколькими матросами, мичман направился в центр города.
Там, где еще час тому назад турецкие береговые батареи вели ожесточенный огонь по русским кораблям, царило полное запустение. Вдоль берега валялись десятки и сотни убитых турок, раздавались стоны раненых, едва успевших выбраться с погибших кораблей. "Мы видели у берега остатки и раскиданные обломки взорванных на воздух судов и среди них массу трупов. По мере нашего приближения живые турки, занятые разграблением убитых товарищей, покидают свою добычу и уползают с награбленным имуществом». В беспорядочном нагромождении лежали груды ядер; искалеченные и разбитые пушки, разрушенные укрепления,—такова была картина Синопа после сражения.
Русский парламентер должен был объявить портовому начальству, что русские корабли прекратили огонь и не будут обстреливать город. Но турецкие власти, пораженные небывалым разгромом своей эскадры, бросили на произвол судьбы раненых и поспешно бежали в горы, нимало не заботясь об участи Синопа, в котором начались пожары.
От горящих обломков турецких судов, взрывавшихся в непосредственной близости от берега, пожары в городе увеличивались. Восточный ветер приносил из бухты все новые и новые очаги огня, и яркие языки пламени быстро пожирали дома, портовые постройки, склады, казармы. «Взрыв фрегата «Фазли-Аллах» покрыл горящими обломками турецкий город, обнесенный древней зубчатой стеной; это произвело сильный пожар, который еще увеличился от взрыва корвета «Неджми-Фешан»: пожар продолжался во все время пребывания нашего в Синопе, никто не приходил тушить его, и ветер свободно переносил пламя от одною дома к другому».
В исходе 5-го часа на флагманском корабле взвился сигнал: адмирал приказывал осмотреть уцелевшие неприятельские суда, перевезти пленных и озаботиться о раненых. Шлюпки с вооруженными матросами направились к турецким фрегатам и корветам, приткнувшимся к берегу.
Матросы с пароходо-фрегата «Одесса» во главе с лейтенантом Кузминым-Короваевым подошли на катере к турецкому фрегату «Несими-Зефер». «Взойдя на фрегат всего с десятью матросами, лейтенант нашел на судне около 200 турок, человек 20 раненых и столько же убитых. Труп капитана лежал у дверей его каюты. Беспорядок и паника невольно приковывали к себе внимание: турки синели при своем багаже, разбросанном на батарейной палубе, порох был рассыпан по полу, крюйт-камера была отворена, а турки между тем курили...». Короваев тотчас же приказал прекратить куренье, закрыть крюйт-камеру и полить водой всю палубу. Одновременно с этим пленных перевозили на русские корабли, а раненых турок лейтенант решил отправить на берег под наблюдением доктора. «Отправляя людей, Короваев через переводчика объявил им, что здоровые под начальством доктора должны озабо-титься помещением своих раненых товарищей в городской госпиталь. Восторгу турок не было предела. Все кинулись целовать руки русского лейтенанта...».
Около 6 часов вечера к турецкому фрегату «Дамиад» подошел пароход «Одесса». Командир парохода взял на неприятельском фрегате более 100 пленных, при допросе которых выяснилось, что "командир и офицеры оставили фрегат в начале дела, забрав все гребные суда и стараясь спастись постыдным бегством на берег».
Разбитые и полуразрушенные неприятельские суда, оставшиеся после сражения у берега Синопской бухты, продолжали гореть. В предвечерней мгле четко выделялись остовы горящих фрегатов и корветов, и отблески пламени отражались на гладкой поверхности бухты. Не разряженные орудия, раскалившись от страшной жары и пламени, палили ядрами по рейду, а по мере того, как огонь достигал крюйт-камер, неприятельские суда взрывались одно за другим.
Еечером 18 ноября взлетели на воздух фрегаты "Фазли-Аллах», «Низамие», «Каиди-Зефер», пароход «Эрекли» и корвет «Неджми-Фешан». Их горящие обломки не только вызывали пожары на берегу, но и представляли опасность для русских кораблей, стоявших не далее 150 саженей. В случае внезапного изменения ветра, русской эскадре грозили пожары, а это привело бы к самым серьезным последствиям.
Кроме того, следовало учитывать, опасность, грозившую со стороны берега. Свыше тысячи турок, бежавших с эскадры во время сражения, могли ночью открыть огонь с берега по русской эскадре, подготовив предварительно часть уцелевших береговых орудий. Поэтому в 8 часов вечера пароходам «Крым» и «Херсонес» было получено «отбуксировать корабли из-под выстрелов береговых батарей на случай, если бы неприятель вздумал возобновить ночью стрельбу». Пароход «Одесса» отвел от берега турецкий фрегат «Несимн-Зефер» и сжег его в море, т. к. его горящие обломки грозили и городу и русским кораблям.
Всю ночь пароходы отводили корабли от берега. По приказанию командующего была установлена новая позиция эскадры: теперь русские корабли встали на якорь в полутора милях от берега на глубине 20—25 саженей.
Ночь прошла спокойно. Несмотря на дождь, на берегу продолжались пожары, и лишь изредка над бухтой раздавались выстрелы турецких орудий. К утру 19 ноября на синопском рейде осталось только три турецких судна: фрегаты «Аунн-Аллах», «Дамиад» и корвет «Фейзи-Меабул". Матросы с фрегата «Кагул» утром подошли на шлюпках к «Аунн-Аллаху» и «Фейзи-Меабуду», стоявшим рядом у мыса Киой-Хисар, взобрались на палубы неприятельских судов, и перед ними открылась картина полного развала: турецкий адмиральский корабль был весь изрешечен русскими снарядами и медленно погружался в воду, кренясь на правый борт.
Когда последние партии пленных с фрегата «Ауни-Аллах» были отправлены на «Кагул», русские коряки собрались покинуть неприятельские суда. Но в этот момент внизу, у самой воды, был обнаружен командующий турецкой эскадрой адмирал Осман-паша. Раненный в ногу, он лежал почти без чувств и не надеялся на спасение. Но не прошло и 10—15 минут, как его уже доставили на «Кагул».
Осману-паше сделали перевязку. Оправившись после бессонной ночи, он рассказал русским морякам, что турецкие матросы обокрали его, сняли с него шубу, вытащили ключ от каюты. Спустя некоторое время Осман-паша сообщил некоторые подробности сражения и предшествующих событий и в частности очень интересовался русским фрегатом «Кагул». Он обратился к капитан-лейтенанту Спицыну — командиру «Кагула» — с вопросом:
«Какой это русский фрегат был у мыса Керемпе 8 ноября и едва не попался его эскадре, ускользнув тогда, когда он считал его уже совсем в своих руках?» Командир ответил, что это именно и есть тот фрегат, на нем Осман-паша находится в настоящее время в плену...
Вскоре на русскую эскадру доставили пленных с корвета «Фейзи-Меабуд» и других неприятельских судок. На корабле «Чесма» были размещены пленные турецкие матросы, а на пароходе «Одесса»—турецкие офицеры. Таким образом, после сражения было захвачено в плен несколько сот турок и в их числе — командующий эскадрой адмирал Осман-паша, а также командиры фрегата "Фазли-Аллах» и корвета «Фейзи-Меабуд». Общие потери неприятеля составляли несколько тысяч человек: по утверждению Османа-паши турки потеряли до 3000 одними убитыми и утонувшими во время сражения.