Vụ tai nạn khiến 11 người tử vong.[20][21] Theo Khuất Hữu Tứ, Trưởng Văn phòng đại diện Tổng công ty Đường sắt Việt Nam tại Đà Nẵng, có ít nhất 9 người chết tại chỗ, 2 người chết trên đường đi cấp cứu và hàng trăm người bị thương. Tính đến 18 giờ cùng ngày (giờ địa phương), có 70 nạn nhân được điều trị tại các bệnh viện. Trong đó, có 31 người cấp cứu tại Bệnh viện Đa khoa Đà Nẵng, 27 người nằm ở Bệnh viện Đa khoa Huế, 8 người ở Bệnh viện Giao thông vận tải 5 và 4 người ở Trung tâm Y tế huyện Phú Lộc.[22]

Các đoàn tàu mang số hiệu S3 và S5 chở 1.200 hành khách hướng Bắc – Nam, S8 và S4 chở 920 hành khách theo hướng ngược lại đã bị kẹt tại hai ga Thừa Lưu và Lăng Cô.[23] Có ba trụ thông tin cùng với 500 m đường dây tín hiệu bị ngã đổ.[24] Ngành đường sắt thiệt hại hơn 6,2 tỉ đồng.[25][26]