Một cảnh báo sóng thần đã được ban hành ở Palu và Donggala. Các cảnh báo đã được Bộ Thông tin và Truyền thông Indonesia gửi qua tin nhắn SMS.[8] Qua đó theo ước tính, cư dân của Donggala sẽ chịu sóng thần cao từ 0,5 đến 3 mét trong khi cư dân ở Palu ước tính sẽ có sóng thần có chiều cao dưới 0,5 mét. Tuy nhiên, sóng thần xảy ra cao hơn dự kiến. Cư dân của Palu đã báo cáo những con sóng có chiều cao hơn 2,2 mét trong khi nhiều người khác nói rằng sóng đã lên tới tầng hai.[9]

Các quan chức Indonesia đã tính toán thời gian dự kiến sóng thần sẽ đến. Theo tính toán này, sóng thần sẽ đến Palu khoảng 20 phút sau trận động đất. Khoảng 17:27 giờ địa phương, cơ quan khí tượng ở Mamuju đã phát hiện sóng thần. Cảnh báo sóng thần được hủy bỏ lúc 17:37. Vào thời điểm đó, sóng thần đã tấn công Palu.[10][không khớp với nguồn]

Do Palu nằm ở cuối một vịnh hẹp, sức mạnh sóng thần đã tăng lên khi nước biển tràn vào.[11] Các quan chức xác nhận rằng những con sóng đâm vào Palu thực sự đã đạt đến độ cao hơn 5m, với một số cao tới 6m.[12] Sóng thần khiến các nhà địa chất bất ngờ. Vì trận động đất là một trận động đất trượt ngang, sóng thần được tính toán sẽ ở độ cao thấp, với chiều cao tối đa khoảng 2 mét. Trong một trận động đất trượt ngang, chuyển động của lớp vỏ phần lớn là chuyển động ngang trong khi hầu hết sóng thần xảy ra trong các trận động đất với chuyển động dọc. Một giải thích là trận động đất đã kích hoạt lở đất dưới nước, gây ra sóng thần.[13]