ההוראות המבצעיות שניתנו לכוחות עם הפלישה ללבנון היו להשמיד את עמדותיו של אש"ף ולהימנע מעימות עם הכוחות הסוריים שבעמק בקעה. אולם ב-9 ביוני החל עימות רחב עם סוריה, שהתבטא בייחוד בקרבות אוויר. כמה ימים לאחר מכן נכנסה לתוקף הפסקת האש בין ישראל לסוריה, ובשלב זה היו כוחות צה"ל במרחק של כ-3 קילומטרים מדרום לנמל התעופה של ביירות. הפסקת האש לא הביאה להפסקת פעולותיו של צה"ל נגד אש"ף.

מיולי ועד אמצע אוגוסט התנהל מצור על העיר ביירות, אשר מטרתו היתה לאלץ את כוחות אש"ף וסוריה לפנות את העיר. במהלך המצור הפגיז צה"ל עמדות אש"ף בביירות מהיבשה, מהים ומהאוויר, והתקדם אל החלקים המערביים של העיר. ב-11 וב-12 באוגוסט הפציץ חיל האוויר את ביירות הפצצה מסיבית, ולמחרת הסכים אש"ף לסגת מהעיר בחסות כוח רב-לאומי. ב-4 בספטמבר הושלם פינוים של אש"ף ושל הכוחות הסוריים מביירות והכוח הרב-לאומי הוצא מהעיר.

אולם ב-14 בספטמבר נרצח באשיר ג'מאייל, נשיא לבנון, בעל בריתה של ישראל, וצה"ל נכנס למערב-ביירות. כוחות הפלנגות הנוצריים נכסו עם צה"ל לאזור כדי לסייע לו, ו ב-16 בספטמבר הגיעו למחנות הפליטים סברה ושתילה וטבחו בפלסטינים. כמה מאות פליטים נהרגו. הטבח עורר תגובות קשות בעולם כולו, ובלחץ כבד של ארצות-הברית נסוגה ישראל מביירות. בישראל הביא הטבח בסברה ושתילה הביא את הוויכוח הפוליטי לשיאו, ובסופו של דבר הוקמה ועדת החקירה הממלכתית לבדיקת הרקע לטבח בסברה ושתילה (ראו ועדת כָהן ). הוועדה המליצה ששר הביטחון שרון יתפטר. בעקבות החלטת הממשלה בנושא הסכים שרון להתמנות לשר בלי תיק בממשלה.

התרחקותו של אמין ג'מאייל (אחיו של באשיר ג'מאייל) מישראל, הביאה אבדות רבות בשל התקפות הטרור (בעיקר שיעיות), מגבלות תקציביות והקמת ממשלת האחדות הלאומית הובילו את ישראל לנסיגה מלבנון. רשמית נסוג צה"ל לגבול הבין-לאומי ביוני 1985, אך הוא טען כי יש לו זכות לערוך סיורים ולבצע פעילות ביטחונית באזור זה, תוך המשך התמיכה בצבא דרום-לבנון (צד"ל) הנוצרי, המקומי.

מלחמת לבנון הרעה את מצבה של ישראל בעולם, ורק ממשלת ארצות-הברית שמרה על תמיכה מסויגת בה. רוב הדיווחים על המלחמה בעולם הביעו בגלוי עמדות נגד ישראל. בישראל גרמה המלחמה להתלהטות המחלוקת הפוליטית בציבור: חלק מהישראלים התנגדו לה, וטענו כי בפעם הראשונה בתולדותיה נלחמה ישראל מלחמה לא הכרחית (מלחמת "יש ברירה") שלא נכפתה על ישראל על-ידי אחרים. ישראלים אחרים, בעלי דעות מרכזיות-ימניות, סברו שהמלחמה צודקת ונכונה ושהשמאל מחבל במאמץ המלחמתי בעצם הביקורת שלו על המלחמה. בספטמבר 1983 התפטר מתפקידו ראש הממשלה מנחם בגין. בגין, שבתחילת המלחמה התפאר בהישגי צה"ל, התפטר בעיקר בשל תחושת האחריות למותם של חיילים רבים כל כך. החליף אותו בתפקידו יצחק שמיר .

בעקבות המלחמה גורש אש"ף מרוב אזור לבנון, הוקם צבא דרום-לבנון, שסייע לצה"ל, הצבא הסורי נפגע קשות ומטחי הקטיושות פסקו כמעט לגמרי. עם זאת, המלחמה הביאה לשחרור אלפי מחבלים בעסקאות לשחרור שבויים ולשהייתו של צה"ל בדרום-לבנון במשך שנים רבות – שהייה שבעקבותיה נגרמו לישראל אבדות רבות וכוח ההרתעה של צה"ל נפגע, שכן הוא התקשה להתמודד עם פיגועי הטרור של ה"חיזבאללה" בשטח.

בשנת 2000, בהוראת ראש הממשלה דאז אהוד ברק, נסוג צה"ל מדרום-לבנון לקו הגבול הבין-לאומי. ההוראה ניתנה, בין השאר, בשל לחץ ציבורי רחב. בקיץ 2006 פרצה "מלחמת לבנון השנייה": מטחי הקטיושות על היישובים בצפון הארץ חודשו, וצה"ל התעמת עם כוחות "חיזבאללה" בדרום-לבנון. ביטחונם של יישובי גבול הצפון בישראל, ירי הקטיושות משטח לבנון וניסיונות החדירה החוזרים ונשנים של מחבלים לתחום ישראל, מוסיפים להיות נושאים ביטחוניים ופוליטיים מהותיים בישראל.