津波での死者・行方不明者は、奥尻島で島の人口の4 %にあたる198人、北海道本島の島牧村や北檜山町・瀬棚町・大成町（いずれも現在のせたな町）などでも死者を出した。また、北海道利尻町から山口県および対馬の広い範囲に津波が押し寄せ、中国地方でも高いところで2 - 4 mの津波があり、船舶や港湾施設に被害があった。第1波は地震発生後2 - 3分で奥尻島西部に到達し、5 - 7分後には藻内地区のホヤ石水力発電所に到達した。北海道本土側の茂津多岬付近では第1波が地震発生後約5分で到達している。奥尻島西部では第一波到達の10分後に最大波となる第二波（島を回り込んだ波）が到達した。津波の被害を最も大きく受けたのは、奥尻島南部の青苗地区である。三方を海に囲まれたこの地区は、震源より直接到達した波が、市街地でも高さ6.7 mに達したほか、島を回り込んだ波、北海道本土で反射した波など複数方向から津波の襲来を受け、事実上壊滅状態になった。地区の人口1,401人、世帯数504に対し、死者・行方不明者109人、負傷者129人、家屋全壊400棟という被害を出した。このほか、藻内・松江など島の南半の各地区と、北端の岬にある稲穂地区でも津波で死者が出ている。奥尻島は1983年（昭和58年）の日本海中部地震で津波被害を受けており、このときの到達は、地震発生から17分後であった。この経験から徒歩で迅速に避難し助かった人も多くいたが、逆に津波到達までは時間があると判断し、車で避難しようとして渋滞中に、また車で避難中に避難路の選択を誤ったり、あるいは避難前に用を済ませようとするうちに津波に飲まれた人も少なくなかった。車による避難は奥尻町役場付近で鉢合わせして一時交通渋滞を引き起こし、運転者たちの自主交通整理によりようやく渋滞解消したこともわかっている。この車両列の鉢合わせ原因として、山側の住民は土砂崩れを警戒し海岸方向へ避難し、逆に海岸住民は津波を警戒し山側へと進路を取ったことが原因となっていた。その一方、海岸付近に立てられた鉄筋コンクリート2 - 3階建ての住宅が一家の命を救ったという事例が存在する。青苗1 - 2区に到達した津波は10 m近い高さだった一方で地震発生から17 - 18分後であり、より早く津波が到達した青苗5区と比較して避難時間の余裕があったことも報告されている。
島の東部にある奥尻地区では、地震直後に崖崩れが発生、直下にあったホテル洋々荘・森川食堂などが土砂により倒壊し、宿泊客と従業員41名のうち、28名が死亡した。その他数か所で崖崩れが発生し、道道奥尻島線などが一時通行不能となった。フェリーターミナルの方を迂回するしか方法はなかった。震度計が設置されていなかったことなどから、正式な震度については発表されていない。そのため、推定最大震度は6（北海道本土では最大で5を観測）となった。ただし、青苗地区のみを対象とした実地検分（気象庁職員が実際に現地を視察し、震度5・6を観測した地点で家屋倒壊が一定の基準を満たすかどうかについての検査）を行えば、当時の震度で7となっていた可能性が高い。
空港線は、開業時に輸送力の限界が問題視されていた。名鉄が開業時ダイヤを編成した当時は、中部国際空港への就航便の数が確定していなかったため、開業前の需要予測に基づいてダイヤを編成したと思われる。しかしその後、就航便の数が当初の目標便数よりも多くなったため、アクセスのピークとなる午前8時台の輸送力が不足する恐れが指摘されはじめた。中部国際空港の開港に先立ち2005年1月29日に空港線が開通した。この日は空港開港前でターミナルビルには入れないことが案内されていたにもかかわらず、1日で14,000人の乗客が中部国際空港駅を利用し、輸送力への不安をさらにかき立てた。名鉄では朝の通勤時間帯に重なり、地上設備などの関係上本数の増発が困難であることから、中部国際空港開港日である2月17日より当該時間帯の列車5本の編成を長くすることで輸送力を約50%増強し、混雑の緩和を図る方針であることを発表した。開港日当日の同年2月17日には約96,000人の利用者が空港を訪れ、そのうち約52,000人が空港線を利用した。名鉄では前述の輸送力増強のほか、この日の早朝に臨時の特急（全車一般車）2本を設定していたが、空港線は始発便をはじめ軒並み乗車率が200%に達し、一部の駅で積み残しを出すなど、輸送力の不足を示した。空港開業日の利用者数は予測の170%だった。1月29日の空港線開業以来20日間で約23万人の乗客があり、名鉄の事前の需要予測を約5万人上回った。ただし名鉄ではこの状態は一時的なものとして、年間の利用予測の修正は考えていないとのことである。国土交通省中部運輸局によると、開港後3日間の公共アクセスの集計では、名鉄が全体の約84%にあたる1日平均約43,000人の利用があった。空港利用者の数から推計すると全利用者の約4割が公共交通機関を利用しており、クルマ社会の東海地方の中で健闘していると言える。また、中部国際空港は海上に作られた人工島の上にあるため交通手段が制限される。空港内の売店などの商業施設の営業終了時刻が早いという空港利用者からの意見が出た際、従業員が空港線の最終列車の時刻に制約されるという声があった。そのため、名鉄は3月10日に早朝および深夜帯の列車の増発、最終列車の繰り下げ、編成増結を柱としたダイヤ改正を発表、3月22日より実施した。これにより早朝時間帯の混雑率がやや緩和された。名鉄では空港線の混雑のピーク需要をみるため、開業後初の繁忙期となるゴールデンウィークに、役員が空港線を利用するなど実態調査を行った。その後輸送力増強のため、快速特急「ミュースカイ」の増結および新造、さらに中部国際空港駅のホーム増設が行われた。2016年現在、ゴールデンウィーク、お盆、年末年始の繁忙期において、通常4両で運転されているミュースカイを混雑が予想される時間帯に8両で運転して輸送力を増強している。中部国際空港島内においてコンサートなどのイベントが開催される日には、ミュースカイの車両増結に加え、準急でも車両増結を行い対応している。2005年6月3日には、「ミュースカイ」の利用者が100万人を達成したと発表された。中部国際空港アクセスとして有力なライバルと見られていたジェイアール東海バスが運営する名古屋駅 - 中部国際空港を結ぶリムジンバスは業績不振により2006年9月30日をもって廃止された。翌10月1日より平和コーポレーションにより中津川 - 中部国際空港路線が名古屋駅を経由する形で継続したが、2008年3月31日をもって名古屋駅停留所は廃止された。多くの路線の廃止など守りの経営が続いてきた名鉄にとって、空港線の開業は新車両の投入の機会でもあり、久々に積極的に投資をする事業となった。