Você está resetando os valores depois de resgatar os mesmos, faça da seguinte maneira, inserido valores default antes. Coloquei algumas melhorias para evitar mensagens de warning:
<!DOCTYPE html>
<html>
<head>
<title>Exercicio 3</title>
</head>
<body>
<?php
$km = 0;
$valcombu;
$gaston = 0;
$km = isset($_POST['km']) ? $_POST['km'] : 0;
$valcombu = isset($_POST['km']) ? $_POST['valcombu'] : 0;
$gaston = ($km / 8) * $valcombu;
if(!isset($_POST['km']) && !isset($_POST['valcombu'])) {
?>
<form action="" method="POST">
<label for="km" >Entre com a quilometragem percorrida</label><br>
<input type="number" name="km">
<br><br>
<label for="valcombu">Entre com o preço do combustivel</label><br>
<input type="number" name="valcombu">
<br>
<input type="submit" name="Enviar">
<input type="reset" name="Resetar">
</form>
<?php } ?>
<p><?php echo "Você vai gastar R$" .$gaston; ?></p>
<?php } ?>
</body>
</html>