Пассивность российского командующего позволила кораблям турецких вице-адмирала и контр-адмирала выйти из строя и броситься на поддержку капудана-паши. При этом турецкий вице-адмиральский корабль дважды загорался от брандскугелей с фрегата "Кинбурн", а потом был отражен "Святым Павлом" с повреждением фок-мачты. Контр-адмиральский корабль противника, на котором была сбита фор-стеньга, также не смог эффективно поддерживать Гассана-пашу.

Наконец, около 16 часов 55 минут капудан-паша, не выдержав сосредоточенного огня российского авангарда, повернул оверштаг и поспешил выйти из боя. За ним поспешно последовали остальные турецкие корабли, и сражение прекратилось.

В успешном отражении нападения превосходящих сил противника решающую роль сыграли инициативные действия Ф.Ф. Ушакова, которому удалось не только расстроить маневрами не лишенный оригинальности замысел Гассана-паши, но и СОСРЕДОТОЧИТЬ ПРОТИВ ФЛАГМАНСКОГО КОРАБЛЯ ТУРОК ТРИ КОРАБЛЯ СВОЕГО АВАНГАРДА. Сражаясь на дистанциях картечного выстрела Ушаков блестяще реализовал также ПРИНЦИП ВЗАИМНОЙ ПОДДЕРЖКИ. В то же время лучшая стрельба российский кораблей не позволила реализовать этот принцип противнику. В замешательстве, возникшем при отступлении флота, одна турецкая шебека попала под огонь российского авангарда и пошла ко дну. Потери турецкого флота в людях точно неизвестны, но все флагманские корабли и несколько кораблей авангарда противника получили заметные повреждения корпуса, рангоута, такелажа и парусов.

Российский Севастопольский флот потерял всего семь матросов и солдат убитыми и ранеными, из них шестеро приходились на три корабля ушаковского авангарда - "Святой Павел", "Берислав" и "Кинбурн". На "Стреле" потерь в людях не было. "Святой Павел", "Берислав" и "Стрела" получили некоторые повреждения рангоута, такелажа и парусов. Из других кораблей флота только 40-пушечный фрегат "Фанагория", как и "Берислав", был пробит в подводной части ядром, вызвавшим сильную течь.

После сражения М.И. Войнович, не собираясь преследовать противника, продолжал идти к берегам Крыма. Под впечатлением победы он написал Ушакову: "Поздравляю тебя, бачушка Федор Федорович. Сего числа поступил ты весьма храбро: дал ты капитан-паше порядочный ужин. Мне все видно было. Что нам бог дает вечером?... Вам скажу после, а наш флотик заслужил чести и устоял противу этакой силы".

В последующие трое суток - до самого Херсонеса (на входе в Севастополь) - турецкий флот следовал за русским, но атаковать более не решился. М.И. Войнович по-прежнему ожидал атаки в сомкнутой линии и в подветренном положении, надеясь на своего младшего флагмана. 5 июля он писал Ушакову: "Если подойдет к тебе капитан-паша, сожги бачушка, проклятого... Если будет тихо, посылай ко мне часто свои мнения о том, что предвидишь... На тебя моя надежда, в храбрости нет недостатка". К вечеру б июля 1788 года турецкий флот повернул в море, а утром 7 июля скрылся из виду в направлении к берегам Румелии (Европейской Турции).

Таким образом, российский Севастопольский флот, несмотря на нерешительность своего командующего, одержал определенный стратегический успех - отразил нападение превосходящих сил вражеского флота, нанеся ему существенные потери, и более чем на неделю отвлек капудана-пашу от Очакова, который 1 июля был осажден Екатеринославской армией Г.А. Потемкина. Однако М.И. Войнович не развил успеха и, прибыв в Севастополь, не поспешил вновь выйти в море, отговариваясь необходимостью устранения незначительных, по существу, повреждений. В тоже время Гассан-паша, исправив повреждения, 29 июля вновь подошел к Очакову, откуда удалился к Босфору только 4 ноября 1788 года, узнав о запоздалом выходе в море (2 ноября) Севастопольского флота. Только 6 декабря Очаков был взят штурмом войсками российской армии.

Тем не менее Потемкин и Екатерина II оценили сражение при Фидониси, как важную победу молодого Черноморского флота. Контр-адмирал М.И. Войнович был награжден орденом Св.Георгия 3-й степени. Сам же командующий в своем донесении постарался нивелировать заслуги участников сражения. В результате не было уважено представление Ф.Ф. Ушакова о награждении орденами Св. Георгия 4-й степени отличившихся командиров капитана 2-го ранга Я.Н. Саблина ("Берислав"). капитан-лейтенанта М.Н. Нелединского ("Стрела") и офицеров "Святого Павла" капитан-лейтенантов Ф.В. Шишмарева, И.И. Лаврова и унтер-лейтенанта морской артиллерии П. Копытова.

Необъективность М.И. Войновича и стремление Ф.Ф. Ушакова к восстановлению истины привели к конфликту между старшим и младшим флагманами. Разобравшись в обстоятельствах дела. Г.А. Потемкин, недовольный пассивностью Войновича, тактично встал на сторону его подчиненного. Удалив в декабре 1788 года контр-адмирала Н.С. Мордвинова от должности старшего члена Черноморского адмиралтейского правления (вскоре уволен от службы), Г.А. Потемкин в январе следующего года назначил на его место Войновича, который вскоре и уехал в Херсон. Ф.Ф. Ушаков стал исполнять обязанности командующего Севастопольским корабельным флотом. 27 апреля 1789 года он был произведен в контр-адмиралы, а через год, 14 марта 1790 года назначен командующим флотом под главным начальством князя Г.А. Потемкина-Таврического.