Едва последние персидские корабли были изгнаны из пролива, греки переключили внимание на силы, сосредоточившиеся на островке Пситталея. Персидский флот и так был изрядно потрепан, и начальникам не хотелось рисковать его остатками, подбирая этих людей. В результате четыреста отборных бойцов армии Ксеркса оказались в ловушке, и греки собирались воспользоваться удобным случаем и отомстить за фермопильскую резню. Ведомые Аристидом, они высадились на остров и обрушили на персов град стрел. К лучникам присоединились гребцы, чьим оружием были камни. Прижав легковооруженных персов к горному кряжу, рассекающему остров надвое, гоплиты Аристида перебили их всех до единого. Сцену освещали золотистые лучи закатного солнца: в ясном вечернем свете все было видно как на ладони. Трагедия Саламина достигла своей кульминации, для персидского царя это был горький финал. Он в отчаянии разодрал на себе одежду, сел в колесницу и уехал.
План Фемистокла оправдал себя. Быстроходные и маневренные триеры греческого флота вкупе с теснотой Саламинского пролива стали двумя ключевыми факторами, обеспечившими грекам победу. Под конец сражения западный ветер понес то, что осталось от кораблей противника, мимо Пситталеи, но греки не решились последовать за ними в открытое море. Основные силы персидского флота все еще удерживали Фалерон, да и численное преимущество оставалось на его стороне. Точно так же, если не считать незначительных потерь на Пситталее, полную боевую готовность сохраняла сухопутная армия Ксеркса. Вечером греки отбуксировали кое-какие поддающиеся восстановлению останки кораблей на берег. Здесь же они развели погребальные костры и сожгли тела павших в тот день товарищей. Но траурные церемонии, как и неопределенность ближайшего будущего, не мешали испытывать восторг победы. Принеся благодарственные жертвы Зевсу, греки отметили свой триумф воинственными песнопениями и танцами.
Ближайшие два-три дня флот пребывал в напряженном ожидании очередного шага противника. Персы не отказались от своих замыслов после первого поражения при Артемисии, так что и сейчас не было никаких оснований предполагать, что Саламин заставит их отступить. Правда, греки не знали, что на следующий день после сражения финикийцы, составлявшие хребет армады, по сути дела, разбежались по домам. А вскоре после того, пользуясь темнотой, Фалерон покинули основные силы персидского флота, держа курс отчасти в район Геллеспонта, а отчасти в порты Малой Азии и на отдаленные острова. Ксеркс посадил некоторых из своих незаконных сыновей на корабль и отправил в сопровождении Артемисии назад в Азию. Сам же, вместе с частью армии, отступил сушей. Но большинство осталось на месте под командой Мардония, которому было предписано следующей весной завершить завоевание Греции.