С оперативной точки зрения сражение за Тихвин показывает, каким образом наносилось поражение немецким ударным группировкам под Москвой, Тулой и Ростовом. Во всех случаях ситуация развивалась схожим образом. Развивая наступление вглубь построения советских войск, моторизованные корпуса немцев растягивали свои фланги и увеличивали фронт наступления, одновременно неся чувствительные потери в людях и технике. Это вначале приводило к снижению темпов наступления, его остановке, а затем к эффективным контрударам Красной армии по флангам. От других успешных контрударов контрнаступление под Тихвином отличает то, что в нем не использовались плоды «перманентной мобилизации», то есть дивизии и армии формирования осени 1941 г. Контрнаступление было проведено большей частью силами, уже имевшимися в наличии и находившимися в соприкосновении с противником с начала ноября. Именно поэтому контрнаступление под Тихвином началось заметно раньше общего контрнаступления Красной армии в зимней кампании.
Крупным недостатком в действиях советских войск являлось отсутствие массированного применения танков и артиллерии на направлениях главных ударов армии. Так, танковые части, входившие в состав 4-й армии, были равномерно распределены по группам поддержки пехоты. Вместо того чтобы использовать 60-ю танковую дивизию как единое целое и образовать мощную ударную группу для наступления на направлении главного удара и организации преследования, подвижное соединение было растащено между несколькими стрелковыми дивизиями. В какой-то мере это может быть оправдано характером местности. Артиллерийские средства были также распределены равномерно между соединениями без акцентирования артиллерийского удара на том или ином направлении. В 52-й армии главный удар наносили 259-я и 111-я стрелковые дивизии в обход г. Малая Вишера с севера и юга. Однако вся артиллерия резерва Верховного главнокомандования была равномерно распределена между всеми дивизиями армии, а 111-я дивизия, действовавшая на направлении главного удара, оказалась без усиления.
Слабым местом в подготовке и ведении операции также было отсутствие у командующих армиями и у командующих войсками оперативных групп резервов, способных развивать успех соединений первого эшелона. В полосе наступления 4-й армии отсутствие резервов привело к тому, что соединения армии, перейдя в наступление 19 ноября и к 23 ноября перехватив основные дороги из Тихвина на запад, завершить окружение противника в районе Тихвина не смогли.
С тактической точки зрения Красная армия в ходе контрнаступления под Тихвином столкнулась с системой обороны опорными пунктами, с преодолением которой возникли серьезные проблемы. В первые дни контрнаступления усилия войск направлялись в основном на овладение отдельными опорными пунктами и узлами сопротивления на переднем крае обороны противника. Стрелковые дивизии не получали задач на глубокий обход этих пунктов и узлов. Все это приводило к потере темпа наступления и позволило немецкому командованию безнаказанно подводить резервы из глубины, снимать части с неатакованных участков фронта и оказывать таким образом упорное сопротивление нашим войскам.
В процессе наступления не получила широкого распространения тактика просачивания. Промежутки между опорными пунктами немецкими войсками не занимались, а простреливались артиллерийским и минометным огнем. Наступающие стрелковые дивизии не пытались использовать незанятые промежутки в обороне противника для обхода и охвата опорных пунктов с целью нанесения удара по флангу и тылу оборонявшихся в них гарнизонов. Поэтому борьба за эти пункты затягивалась.