Античные авторы пытались выявить причину поражения римлян при Адрианополе. Некоторые утверждали, что готы имели огромное количественное преимущество и приводят цифру 200 000, но этого не могло быть на самом деле. Другие объясняли причины поражения тем, что конница тактически превосходила пехоту, хотя это была битва пехотинцев, в которой вступление конницы принесло лишь перевес сил (и то лишь потому что римская конница почти целиком сбежала, позволив готской коннице напасть на скованных боем с готской пехотой римлян).
Айзек Азимов писал, что готские всадники имели важное преимущество, гарантировавшее точность стрельбы, — металлические стремена. В действительности стремена появились в Европе несколько веков спустя, с приходом аваров.
Современные историки выделяют несколько причин поражения римлян. Во-первых, римляне, охранявшие границу на большом протяжении, не смогли собрать достаточно дисциплинированное и многочисленное войско для подавления восстания готов. Также здесь имело место недооценка римскими командующими своего противника, которого они считали сбродом и надеялись, что быстрая победа до подхода подкреплений принесет больше славы, чем совместная операция, тем более, что постоянно была опасность вторжения персов в Сирию и Валент вынужден был учитывать и это. В результате они не смогли серьёзно подготовиться к сражениям с готами.
Также возможно, что у воинов с востока Римской империи в целом был низкий боевой дух. 15 лет назад они потерпели поражение от персов, от которого, вероятно, ещё не оправились (с другой стороны, незадолго до этого армия Востока успешно принудила готов к миру на их же земле, а недавняя, пусть и быстро прерванная война с персами шла довольно удачно). Однозначно, что после Иовиана кампании против готов и персов, хотя и шли достаточно успешно, но унесли много опытных воинов. Ввиду этого армию против готов спешно составили из элитных частей, переброшенных со всех участков, где их можно было снять, в итоге после их поражения разбить готов в полевом бою (особенно после ухода Грациана и узурпации Запада Максимом) было невозможно. В плохо спланированных стычках с готами потерпели поражение корнуты и бракаты — отборные имперские легионы и местные фракийские гарнизоны, в итоге боевой дух готов поднялся (как и качество оружия — готы вооружились римским оружием), а у римлян наряду с горечью поражений были сильны мысли о немедленном реванше, сорвавшие объединение Грациана и Валента. Римскую армию, как и общество, раздирали религиозные споры между язычниками, христианами-арианами и христианами-никейцами. Высказывалось предположение, что некоторые конные отряды под командованием никейца Виктора, возможно, преднамеренно покинули Валента. Следует учитывать и то, что предводитель готов Фритигерн имел талант военного стратега.
На тактическом уровне победу готам обеспечили свежие отряды, яростно сражавшиеся с усталой, голодной и измученной жарой римской армией, которую застало врасплох подошедшее подкрепление готов. Римская конница показала полное отсутствие дисциплины, не оказав серьёзного сопротивления противнику (подобно тому как она показывала себя в битве при Страсбурге и при походе Юлиана, когда конница часто ударялась в бегство и основную тяжесть боя принимала пехота). Так как конники не поддержали пехотинцев, готы напали на них с флангов и на передовой линии одновременно, что и обеспечило им победу. Римская пехота проявила себя хорошо — лишь нападение готских всадников решило исход боя, причем из-за бегства конницы разбитая римская пехота была обречена на гибель
Значение битвы
Поражение в Адрианопольской битве было катастрофой для Римской империи. Несмотря на то, что императоры гибли в сражениях и римляне терпели поражения и раньше, битва при Адрианополе продемонстрировала слабость римской стратегии и изменила баланс сил. Победы готов над римлянами показали народам, жившим за Рейном и Дунаем, что есть возможность завладеть римскими землями. В последующие годы франки, алеманны, бургунды, свевы, вандалы, сарматы и аланы стали в массовом порядке пересекать границы империи. Император Феодосий решил, что ему легче использовать готов в своей армии, чем римлян. Передвижные полевые наёмные армии могли быть более преданы империи и не бунтовать при приказе о передислокации в другой район. После 378 года регулярная армия перестаёт играть важную роль, а подвижные армии приобрели сходство с постоянными пограничными частями. В принципе дело обуславливалось и тем, что после гибели почти всей элитной пехоты Востока (кроме частей в Сирии) и узурпации Максимом Магном трона Грациана Феодосий просто не имел времени и возможностей подготовить из римлян (подданных империи) достаточно войск для победы над и готами и Магном, используя же готов он одновременно уводил их лучших воинов от мест их поселений (в любой момент готы могли быть уничтожены туземными частями, что добавляло лояльности) и ослаблял готов, особенно в войне с узурпатором Евгением — тогда Феодосий фактически использовал готов как пушечное мясо, одновременно сберегая собственные легионы и ослабляя опасных «союзников».
Если бы готы не одержали победу, история Западной Римской империи могла бы сложиться по-другому. Начавшаяся после окончания войны миграция готских племён в конце концов привела к захвату Рима Аларихом в 410 году.
Использование германских союзников фундаментально изменило характер войн, которые вела Римская империя. Императоры, полководцы и даже обычные граждане стали нанимать частные отряды. В результате к середине V века римские войска превратились в большие конные армии, присягавшие на верность своему военачальнику, а не империи. Присутствие германских воинов в римских армиях ускорило процесс увеличения численности конных отрядов и роста значения конницы.
В трудах историков XX века можно часто встретить утверждение, будто битва у Адрианополя выявила беззащитность римской пехоты перед лицом тяжёлой варварской кавалерии. Английский историк Чарльз Омен считал разгром армии Валента великим водоразделом в военной истории человечества, предвещавшим наступление эпохи конного рыцарства (то есть Средневековье). Противники этой теории указывают на то, что Валент располагал более многочисленной кавалерией, чем его противники, и что исход сражения с обеих сторон решила пехота. Сдвиг же от пехоты к кавалерии начался в римской армии задолго до Валента, ещё во времена Галлиена.
Итоги
Битва под Адрианополем часто рассматривается как прелюдия окончательного краха Западной Римской империи в V столетии. Исход битвы привёл к изменению баланса сил в Европе в пользу германцев: лучшая часть пехоты востока империи погибла в бою, конница была рассеяна, а оставшиеся армии ослаблены в пользу усиления войск Феодосия для новых битв с готами.