緊急處置
事件發生後，中共黨中央、中國國務院高度重視。習近平總書記、李克強總理立即作出重要指示批示。2015年6月2日凌晨，李克強總理率有關負責同志緊急趕赴現場指揮救援和應急處置工作。經各方全力搜救，事發時船上454人中12人生還，442具遇難者遺體全部找到。經國務院批准，成立了由安全監管總局、工業和信息化部、公安部、監察部、交通運輸部、中國氣象局、全國總工會、湖北省和重慶市等有關方面組成的國務院“東方之星”號客輪翻沉事件調查組，並聘請國內氣象、航運安全、船舶設計、水上交通管理和信息化、法律等有關方面院士、專家參加。
事件調查
事件調查組圍繞“風、船、人”三個關鍵要素，先後調閱了船舶、企業和有關單位的大量原始資料，收集匯總各類證據資料1607份、711萬字；對生還旅客、船長、船員及同水域相鄰船舶有關人員和目擊者進行逐一調查取證，形成50餘萬字的詢問筆錄；組織專家對船舶進行了細緻全面勘查，並委託專門機構對物證進行解讀鑑定；調取船舶自動識別系統（AIS)、全球定位系統（GPS）數據製作船舶軌跡圖，先後多次進行了風洞風載模型試驗、水池倒航操縱模型試驗、航海模擬器仿真模擬試驗，還原了事發時氣象、船舶行駛和船員操作過程；委託第三方機構對船舶建造和歷次改建以及事發前實載狀態的穩性進行了認真復校核算；對事發風災區附近360平方千米範圍內的14個重點區域進行了多輪實地勘查和空中航拍，調取氣象衛星、天氣雷達、地面氣象站等觀測資料進行綜合分析，先後7次組織北京大學、南京大學、災害天氣國家重點實驗室、中國科學院大氣物理研究所和中國氣象局等上百名國內外專家一起進行專題研究，在綜合分析氣象衛星、新一代都卜勒雷達和地面氣象自動站分鐘級觀測數據，以及現場調查情況、目擊者筆錄等多種資料的基礎上，科學判定了事發時的天氣狀況。事件調查組先後召開各類會議200餘次，對調查情況進行反覆研究論證，在此基礎上形成了調查報告。
調查組認定，“東方之星”號客輪翻沉是由突發罕見的強對流天氣——颮線伴有下擊暴流帶來的強風暴雨襲擊導致的一起特別重大災難性事件。“東方之星”輪航行至長江中游大馬洲水道時突遇颮線天氣系統，該系統伴有下擊暴流、短時強降雨等局地性、突發性強對流天氣。受下擊暴流襲擊，風雨強度陡增，瞬時極大風力達12－13級，1小時降雨量達94.4毫米。船長雖採取了穩船抗風措施，但在強風暴雨作用下，船舶持續後退，船舶處於失控狀態，船艏向右下風偏轉，風舷角和風壓傾側力矩逐步增大，船舶最大風壓傾側力矩達到該客輪極限抗風能力的2倍以上，船舶傾斜進水並在一分多鐘內傾覆。
調查組還查明，“東方之星”號客輪抗風壓傾覆能力雖符合規範要求，但不足以抵抗所遭遇的極端惡劣天氣。船長及當班大副對極端惡劣天氣及其風險認知不足，在緊急狀態下應對不力。
涉事處理
調查組在對事件從嚴、延伸調查中，也檢查出重慶東方輪船公司、重慶市有關管理部門及地方黨委政府、交通運輸部長江航務管理局和長江海事局及下屬海事機構在日常管理和監督檢查中存在問題。
調查組依據有關法律法規和規定，建議對船長張順文給予吊銷船長適任證書、解除勞動契約處分，由司法機關對其是否涉嫌犯罪進一步調查；鑒於當班大副劉先祿在事件中死亡，建議免於處理。
調查組還建議對檢查出的在日常管理和監督檢查中存在問題負有責任的43名有關人員給予黨紀、政紀處分，包括企業7人，行業管理部門、地方黨委政府及有關部門36人，其中，副省級幹部1人，廳局級幹部8人，縣處級幹部14人。責成重慶市政府按照有關規定對重慶東方輪船公司進行停業整頓。
針對事件暴露出的問題，調查組對水上交通管理部門和企業提出了七個方面的防範和整改措施建議，即：進一步嚴格惡劣天氣條件下長江旅遊客船禁限航措施；提高船舶檢驗技術規範要求和完善船舶設計建造改造質量控制體制機制；進一步加強長江航運惡劣天氣風險預警能力建設；加強內河航運安全信息化動態監管和救援能力建設；深入開展長江航運安全專項整治；嚴格落實企業主體責任全面加強長江旅遊客運公司安全管理；加大內河船員安全技能培訓力度提高安全操作能力和應對突發事件的能力。
