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Nunca han llegado a saberse las cifras de víctimas ni existen datos fiables sobre el número exacto. El gobierno vasco dio una cantidad oficial de víctimas de 1.645 muertos y 889 heridos, que es el número citado en los folletos impresos en el extranjero y por la prensa internacional como algunos periódicos ingleses, aunque hoy se considera que este número está absolutamente hinchado. El historiador Hugh Thomas situó la cifra de víctimas entre cien y mil seiscientos, estimando que la más probable sea de mil muertos. Sin embargo, los datos más actuales apuntan entre 250 y 300 muertos. Solé i Sabaté y Villaroya, basándose en las valoraciones de Castro Uriarte, arquitecto municipal de Guernica y responsable del servicio contra incendios, afirman que la cifra de entre 250 y 300 muertos es la más cercana a la realidad de lo que ocurrió, lo que supone una cifra proporcionalmente elevadísima "ya que representa algo más del 5 por ciento de la población".Estos dos historiadores también señalan que no hubo más víctimas porque, después del primer bombardeo, la gente huyó al monte. Por su parte los historiadores de la asociación "Gernikazarra" Vicente del Palacio y José Ángel Etxaniz estiman que hubo 126 fallecidos.
El 70% de los edificios de la ciudad fue totalmente destruido por el incendio,16 que no se pudo apagar hasta el día siguiente, y el 20% gravemente dañados (el arquitecto general de Regiones Devastadas contabilizó 271 edificios demolidos, lo que suponía el 74,4 por ciento de los existentes en la villa de Guernica y el barrio de Rentería). El jefe del estado mayor de la Legión Cóndor Von Richthofen escribió lo siguiente tras su visita a Guernica: