Die Menschen in der Region spürten die Folgen der Zerstörung noch monatelang: Die Versorgung mit Trinkwasser war durch die Beschädigung der Stauanlagen und Wasserwerke stark eingeschränkt. Da viele Kläranlagen ebenfalls zerstört oder beschädigt waren, gelangten hoch belastete Industrieabwässer ungereinigt in die Flüsse. In den Rüstungsstandorten Dortmund, Bochum und Hagen lag die Produktion durch den Ausfall von Wasser- und Elektrizitätswerken mehrere Tage lang still. Das NS-Regimes begann rasch mit dem Wiederaufbau und setzte dabei nahezu 4000 überwiegend ausländische Zwangsarbeiterinnen und Zwangsarbeiter ein. Bereits im September 1943 konnte die Möhnetalsperre wieder eingestaut werden. Mit dem Wiederaufbau der ebenfalls beschädigten Grundablässe begann der Ruhrverband allerdings erst 1950. Anschließend wurde als Ersatz für das bei dem Angriff zerstörte Hauptkraftwerk ein neues Werk am Auslauf des früheren Umleitungsstollens für Möhne und Heve errichtet. Das alte Nebenkraftwerk wurde abgetragen und – zusammen mit einem deutlich vergrößerten Ausgleichsweiher – ebenfalls durch ein neues Kraftwerk 400 Meter westlich der alten Position ersetzt.
Auch die nordhessische Edertalsperre wurde bei dem Angriff zerstört; hier fanden Dutzende Menschen den Tod. Die Absperrbauwerke der übrigen angegriffenen Talsperren wurden zwar teilweise stark beschädigt, brachen aber nicht. Zur Abwehr erneuter Bombardements erhielten die Talsperren im Sauerland in der Folge Flakstellungen; allerdings wurden bis Kriegsende keine weiteren gezielten Angriffe auf Talsperren mehr unternommen.