Tháng 5 năm 2019, Ủy ban Kiểm tra Trung ương đề nghị Bộ Chính trị, Ban Bí thư xem xét, thi hành kỷ luật đối với Đô đốc Nguyễn Văn Hiến.

Ngày 21 tháng 6 năm 2019, ông bị kỷ luật cách một số chức vụ do sai phạm trong quản lý, sử dụng đất quốc phòng. Bộ Chính trị quyết định thi hành kỷ luật ông Hiến bằng hình thức cách chức các chức vụ: Ủy viên Đảng ủy Quân sự Trung ương nhiệm kỳ 2005-2010; Ủy viên Ban Chấp hành Đảng bộ Quân chủng Hải quân nhiệm kỳ 2005-2010 (gồm Phó Bí thư Đảng ủy, Ủy viên Ban Thường vụ Đảng ủy và Ủy viên Ban Chấp hành Đảng bộ Quân chủng Hải quân nhiệm kỳ 2005-2010). Đồng thời, Bộ Chính trị yêu cầu cấp có thẩm quyền xử lý kỷ luật về chính quyền đối với ông Nguyễn Văn Hiến tương ứng với kỷ luật đảng theo quy định[6][7][8]

Ngày 03 tháng 09 năm 2019, Thủ tướng Nguyễn Xuân Phúc ký quyết định thi hành kỷ luật bằng hình thức xóa tư cách nguyên Tư lệnh Quân chủng Hải quân đối với ông Nguyễn Văn Hiến, nguyên Thứ trưởng Bộ Quốc phòng, nguyên Tư lệnh Quân chủng Hải quân do đã có những vi phạm, khuyết điểm rất nghiêm trọng trong thời gian giữ chức vụ Tư lệnh Quân chủng Hải quân, trực tiếp liên quan đến 10 khu đất quốc phòng đã chuyển đổi mục đích sử dụng và Bộ Chính trị đã thi hành kỷ luật về Đảng[9].

Ngày 14 tháng 5 năm 2020, ông bị Ban Chấp hành Trung ương kỷ luật bằng hình thức khai trừ ra khỏi Đảng[10].