第一審・東京地方裁判所（中野武男裁判長）で1982年6月18日に死刑判決を受け、東京高等裁判所に控訴するも1986年9月26日に同高裁（山本茂裁判長）で控訴棄却（死刑判決支持）の判決を受けた。1993年2月19日、最高裁判所（坂上寿夫裁判長）で上告棄却の判決を受けた。その後判決訂正の申し立てをするが、3月9日に棄却決定がなされたことで死刑が確定した。最高裁判決はあさま山荘事件発生日からちょうど21年であった。17人殺人（司法の認定としては16人殺人と1人傷害致死）は死刑囚としては当時の戦後最悪の数字であり、オウム真理教事件で27人殺人（司法認定は26人殺人と1人逮捕監禁致死）を犯した麻原彰晃の死刑判決が2006年9月に確定するまで破られなかった。2019年現在、坂口は死刑囚として東京拘置所に収監されている。坂口の死刑が執行されていないのは、共犯者である坂東國男が国外逃亡して裁判が終了していないためとされている。1990年代に、獄中で短歌を作って朝日新聞の「朝日歌壇」に投稿した時期もあり、その作品の一部が『坂口弘　歌稿』（朝日新聞社）にまとめられている。また、一連の連合赤軍事件の記録を当事者として後世に残すため、『あさま山荘1972』＜上・下・続＞（彩流社）を著した（下巻についてはいったん完成し、確定判決の直前に出版社宛てに郵送した原稿が行方不明となり、再度書き直している）。1995年にオウム真理教事件が発生すると、連合赤軍事件との類似点が指摘された。麻原彰晃の初公判に際し、1996年4月24日の朝日新聞夕刊で地下鉄サリン事件の実行犯として指名手配されて当時逃亡中だった小池泰男（1996年12月逮捕）らにあてた手記が掲載された。再審請求していたが、2006年11月28日に東京地方裁判所が棄却する決定をした。弁護人は即時抗告したが、2012年3月5日、東京高等裁判所は再審請求を棄却した。3月8日、弁護人はさらに最高裁判所へ特別抗告したが、2013年6月24日に棄却された。
逮捕後は武装革命の必要性を疑問視し始め、特に「同志殺し」については反省を見せるなど勾留中の態度は優良だった。殺人16件、傷害致死1件、殺人未遂17件で起訴される。1975年の日本赤軍によるクアラルンプール事件の際には釈放リストに名前が挙がったが、死刑を免れる可能性があったのにも関わらず釈放を拒否した（同じ連合赤軍幹部として連合赤軍事件に関与した坂東國男は日本赤軍への参加に同意し、釈放・出国している）。「私の闘争の場は法廷」「もはや暴力革命を志す時期ではない。」と主張した。犯人グループは坂口の出国拒否声明に関しては検察の圧力を疑っており、坂口と電話での直接の言質を求めた。しかし、後に裁判ではこの行動が情状として認められなかった云々を著書に書いている。
2008年、高速で泳げると称するゴム製水着素材で世間の話題となったが、2010年のゴム素材の使用禁止という国際水泳連盟によるルール改正など、度重なる素材の変更を余議なくされたため、規制の無い練習用の水着の開発に着手する。2009年に泳げない人向けの練習用水着「およげるーの」が発売される。この水着は発泡ウレタン製の薄板を、水着の胸やおなか、太ももなどの部分に入れ、必要な浮力を補うことで水中姿勢を整える仕組み。社長曰く「水中での姿勢を身体が覚えたら、板を抜いてもバランスが乱れなくなる」などと説明。2010年にびわこ成蹊スポーツ大学（大津市）と共に、水中で浮力が作用する中心「浮心」と、重力が働く中心「重心」の位置を最適にすることで圧力抵抗を軽減する理論「ゼロポジション　コンセプト」を発表。その理論を活用したフォーム改善練習用水着「ゼロポジションウェア」を開発し、浮心と重心の距離を縮めることにより、水平姿勢を保つことが可能となる。その後、早く泳げる練習用水着「ゼロポジション スイムウェア」と名称の変更を行い、2011年4月20日販売することを発表。「Z-Po05」「Z-Po10」「Z-Po15」とスイマーの泳力に合わせた3種類の商品展開をされている。「ゼロポジション スイムウェア」は通常の水着の上に着用して使用する。同社の実験では、この水着を着用して練習するのと、通常の水着だけの練習を交互に繰り返せば、1～2カ月で速さが大幅に改善されるなどとしている。それ以外の商品として腕に巻く「ゼロポジション アームギア」も販売している。また、マスターズ大会などでブース出展をして「ゼロポジション　スイムウェア」の説明等も行っている。スポーツクラブ ルネサンスでは、「ゼロポジション　スイムウェア」を使用したレッスンも組まれている。さらに、アスリート向けとして2012年6月8日に「ゼロポジション プロフェッショナル」を発表。日体大の選手が使用し、男子の堀畑裕也（世界選手権大会個人メドレー銅メダリスト）、女子の高橋美帆の個人メドレーの2人に加え、リレーメンバーの大学院生、松本弥生がロンドン五輪日本代表入りを果たした。以降、アスリート〜中級者用「ゼロポジション プロフェッショナル」と水泳初心者用「ゼロポジション マスターズ」の2種類の商品展開になる。2013年には、「ゼロポジション」シリーズが日本水泳連盟の推奨製品として認められている。同年9月には、「ゼロポジション2」として、骨盤の左右のネジレを解消する機能をさらに付け、水泳時の左右にムダ、ムラの無い泳ぎを実現するとしている。同社は当製品をフリーダイバー日本代表選手の協力で検証したところ、水中での蹴伸びの距離が23～25%改善したと発表している。同年12月には、子供用「ゼロポジション ジュニア」の販売を開始。素材の厚みが1mm用と3mm用の2商品を展開。2014年6月のジャパンカップでは、高橋美帆は、当時最古の日本記録であった400m女子個人メドレーで14年ぶりの新記録を打ち立てて優勝。また小関也朱篤は200m平泳ぎで優勝し、さらに同年8月に開催されたパンパシフィック水泳選手権では男子100m平泳ぎ、200m平泳ぎで金メダル、4x100mメドレーリレーで銀メダルを獲得した。練習時に「ゼロポジション プロフェッショナル」を使用していた。