汶川大地震

規模

根據中國地震局的數據，此次地震的表面波規模Mₛ為8.2，地震矩規模Mw達到了8.3，此次地震最大震度達Ⅺ度，破壞特別嚴重的地區超過10萬平方公里。根據美國地質調查局的數據，地震矩規模達到了Mw7.9。根據中國地震局地球物理所的分析報告，此次地震的特點是以逆衝為主、兼少量右旋走滑的分量。其中，斷層向西北傾斜，走向是229°，純量地震矩為4.4×10²¹ N-m。中國地震局最初發布為7.6，發布的之後修正為7.8，5月18日確定為Mₛ 8.0，後修正為8.2。而據四川電視台新聞資訊頻道報導，四川省地震局最初發布的數據即為8.0。

震央

根據中國地震網絡中心的資料顯示，地震發生於2008年5月12日14時28分00秒。初震央位於成都西北約80公里的阿壩藏族羌族自治州汶川縣境內，北緯31.01°，東經103.42°，深度為14公里，其後餘震深度皆為10至33公里左右。受影響地區包括震央50公里範圍內的縣城和200公里範圍內的大中城市。而根據美國地質調查局測定，震央亦同位於汶川縣境內，東經103.279°，北緯31.099°，震源深度為19公里。美國地質調查局的搖晃程度調查結果將震源附近的綿陽市的地震震度定為IX，沿海在內的中國大部分地區的震度為III。該次地震只有一個震源，規模與1976年唐山大地震相仿。由於該次地震震源頗淺，屬較為罕見的「板塊內地震」，引發的震波波及了半個亞洲。這次地震地區的震前過程不明顯，與中國以往的地震不同，地震監測機構在震前沒有發現異常。

地質

四川盆地由5500萬年來自印度次大陸向亞洲大陸推擠的造山運動而來，屬地震頻繁區。地震前，橫跨龍門山斷裂帶中段與北段的地殼形變特徵的差異，亦與汶川地震時能量釋放的空間分布吻合。而美國地質調查局的報告亦指出：「地震是由四川盆地西北邊緣東北向逆斷層或沖斷層運動所致。震央與震源機制與龍門山斷層或與其構造相關的斷層運動結果一致。由於地殼物質緩慢從青藏高原向東移動，遇四川盆地和中國東南部堅硬地殼而匯聚，產生構造壓力，導致地震的發生。」而從洲際的規模上看，這次地震緣於印度板塊以每年5公分的速度向北朝歐亞板塊的碰撞形成。
此外，日本專家分析，地震造成的地下斷層在長約120公里、寬約40公里的範圍內劇烈運動。斷層自東北向西南位移，從深度約11公里處開始移動，約45秒後整個斷層進行位移。最嚴重處斷層錯位約有3.4公尺。
這次地震是繼1976年8月16日下午2時四川松潘、平武兩縣發生7.2地震以來，近32年發生的四川省內首次規模7以上地震。它造成了連接青藏高原東部山脈和四川盆地之間大約275公里長的斷層。四川西北部曾經在1933年8月25日發生過7.5地震，造成了9300人死亡。

波及面

由於震央位於海拔較高的地方，而且震源距地面非常近，加上中國中部地區岩層較為堅硬，地震波傳得很遠，因而有明顯震感的地區很廣。亦有分析指出遠距離強震傳來較長的振動周期，比較容易與高層建築物的自振周期接近從而形成共振。同時，由於建築物的高度進一步放大了搖動幅度，導致遠離震央一千多公里以外地區的高層的人員依然能夠明顯感受到地震，而地面及低層人員幾乎感受不到振動。日本東京大學教授古村孝志稱本次地震引起的長周期地震動是北京、上海等地的高層建築感受到大幅搖晃的原因。根據地球模擬器的模擬，長周期地震動的周期約為10至20秒，於地震發生後7至8分鐘到達北京、上海等地，其振幅可達20公分。
根據日本氣象廳精密地震觀測室（現松代地震觀測所）的觀測，地震發生當日下午，本次地震的地震波繞地球一圈後返回，當日晚上又第二次觀測到繞地球一圈後返回的地震波。經過詳細解析後，確認本次地震的地震波圍繞地球傳播了6圈。
中國大陸除吉林、黑龍江、新疆三省區無震感報告外，其餘省區市均有震感。港澳地區在地震發生三分鐘後感到震動，台灣在大陸的媒體宣稱有感，後台灣氣象局表示當時台灣東部發生有感地震所以當地居民感受到的地震不是汶川大地震的震波。
越南河內、泰國曼谷、和巴基斯坦分別在地震後的5、6和10分鐘後感到震動。

餘震

截止到2010年2月10日12時，據中國地震台網中心測定，汶川地區共發生72046次餘震，其中4.0以上餘震311次（4.0～4.9264次，5.0～5.939次，6.0～6.98次），最大餘震為6.4。其中5月16日汶川就發生強度為5.1的餘震，當時胡錦濤正在災區現場指揮搶險也感受到強烈震感。餘震也引發了泥石流等災害險情。其中最大的餘震發生於5月25日下午16時21分：青川發生6.4餘震，震央為東經105.23°，北緯32.32°，其位置在青川的觀音店鄉一帶，廣元、西安、成都、重慶等地有強烈震感。共造成8人死亡，927人受傷。5月27日下午16時零5分，四川青川（震央位置位於北緯32.7°，東經105.6°）再次發生5.4餘震，成都、重慶、陝西等地均有震感。5月27日下午16時37分，陝西省寧強縣發生5.7餘震，造成至少20人受傷。不過隨著時間的推移，整個餘震活動處於正常衰減，2009年全年4.0以上餘震僅為24次。

成因

地震專家普遍認為引發地震的原因在於龍門山斷裂帶：印度板塊往北推進，向歐亞板塊擠壓並不斷地向亞洲板塊下插入，導致青藏高原迅速上升，並在高原的邊緣形成了地震多發的斷層，其中就包括龍門山斷層。如果斷裂每年運動數公分，每隔50公尺至70公尺，積聚的應力和能量就能產生一次芮氏規模7以上的大地震。由于震源較淺，而且震源機制為向東的逆衝運動，加上震區土質鬆軟，地震波向東能傳播很長距離。而正是這次地殼收縮過程造成了這場地震。汶川位於龍門山斷裂帶上，這一地震帶非常活躍，半個世紀以來已發生7以上的破壞性地震多達10餘次，距離汶川不遠的松潘附近地區曾於1938年和1976年發生過7以上的大地震。
不過也有專家推斷中國推動西部大開發以來，四川修建的大量水庫可能誘發地震。四川地礦局區域地質調查隊總工程師范曉稱這次地震有可能是紫坪鋪水庫蓄水引發的，范認為這次汶川地震符合典型水庫誘發地震的三個指標性條件，分別為高壩大庫（壩體高、水庫容量大）、水庫建於活動的地震斷裂帶上及後來發生了芮氏規模6以上地震；但是長江三峽工程開發總公司樞紐管理部門的人員否認了這種可能。美國的地質學家也認為這種說法有一定的可能性。他們的研究認為紫坪鋪水庫中水的壓力可能削弱附近的北川斷層，額外的壓力裂開了斷層線。水本身也會滲透進斷層下數公里，從而加劇斷層的斷裂，這可能讓汶川大地震發生的時間提前了數十到數百年。但是真正的影響可能還需要更長時間的觀察才能做出結論。

徵兆與預警

在該次嚴重地震前，民間一直出現各類異象，被視為地震徵兆的憑證，但它們與地震的關連性仍有待考證。2008年5月10日，四川綿竹市西南鎮檀木村（距離震央不到100公里）出現了數十萬隻蟾蜍遷徙的現象，當地林業部門解釋其為蟾蜍的正常遷徙。蟾蜍的大規模遷徙現象曾在2006年4月於重慶、2007年5月於河北唐山、2007年9月於山東臨沂、2005年7月於吉林長春、2008年5月於江蘇泰州、2007年4月於四川成都等中國各地區多次發生並被報導，但其後並未發生地震。中國工程院院士周福霖稱，震前的動物異常反應是科學的，敏感的動物會察覺到地震變化；然而動物除了對地震會有敏感反應外，亦會對其他自然現象產生敏感反應。因此蟾蜍遷徙只能作為可能發生地震的參考，並不能作為震前的可靠預測。
縱然科學家普遍認同地震難以預測，但在地震後，外界曾質疑中國為辦好奧運而隱瞞地震預警。其中在5月13日國務院記者會上，新加坡《聯合早報》的記者報導說，曾接到四川地震局職工7人的投訴，指幾天前已察覺到地震跡象，但局裡說為了保證奧運前的安定局面，禁止透露這個信息。地震局予以否認，重申地震預測是「世界難題」，地震前並未收到預報。
有關汶川地震前的預報研究亦被重新關注。2006年，陝西師範大學科學家發布研究論文，其中利用川滇地區25次地震的數據，預測2008年川滇地區極有可能發生大於6.7強烈地震。而在2007年7月17日，中、歐和美三地科學家亦在權威地質專刊《構造》（Tectonics）中發表文章，指出北川和彭灌斷層具有造成災害性地震的潛能。而汶川附近地區從2005年至2007年連續大旱，符合民間所謂「大旱後1至3年半出現6以上地震」的說法。有學者認為如果當局掌握地震前的反常現象（氣壓、溫度、降雨等），應能準確預測。
在地震前數天，地震重災區的阿壩州更盛傳將有大地震發生，又指村幹部勸村民搬到戶外居住，但阿壩州當地政府澄清並無其事，誓言找出謠傳來源，大力闢謠。就在地震當天清晨，新浪網亦發放消息，描述在阿壩州防震減災局主動解釋下，已成功解除村民的恐慌，秩序快速恢復了正常。四川省政府網頁亦發放了澄清消息，但在地震發生後兩媒體開始刪除有關內容並做出回應，稱信息中所涉及之阿壩州馬爾康縣梭磨鄉馬塘村確未發生地震。地震前半小時，甘肅天水上空亦曾出現彩雲。根據台灣衛星福爾摩沙三號的觀測，地震前一到五天，震區上空的電離層平均密度驟降一半。
自地震發生後，中共中央政治局常委、國務院總理溫家寶18日在中國地震局要求進一步加強地震監測預報工作。翌日，四川省地震局旋即發放餘震警告：汶川餘震活動水平為6至7左右，5月19日至20日汶川地震區附近餘震發生的可能性較大。為避免餘震災害，包括成都在內的很多城市街頭上出現大量市民露宿。

衛生與污染

四川疾控中心救援人員指出災區的衛生問題惡劣，主要由於乾淨水源的缺乏，以致災民隨處便溺，垃圾亦四處可見。此外，由於傷亡慘重、屍橫遍野，為阻絕衛生問題進一步惡化以及避免出現疫病，災後不少地區需大量火化屍體，工作人員不時在火葬場範圍噴灑消毒藥水清潔，死者家屬到場認屍後亦僅可以進行簡單的祭念儀式。單計德陽市在災情嚴重的日子內每天就需火化超過1000具屍體。
此外，火災、毒氣洩漏和水污染都是四川大地震後可能發生的環境問題。雖然政府已經發出通知要求災區的所有化工企業停產，但國際環保組織綠色和平發現仍然有部分小型化工廠違反政府指令偷偷開工，造成很大的環境問題，比如在綿陽市安縣發現大量露天堆放的泥磷，嚴重威脅當地及下游居民的生命安全。

通訊

地震後，四川、甘肅和陝西三省公眾通信網絡基礎設施受到了嚴重破壞。其中中國移動四川公司有3個交換機發生擁塞，2300多個基站因斷電、傳輸中斷等原因退出服務。因通訊聯絡急劇增多，四川當地長途話務量已上升到日常的10倍以上，手機接通率下降到日常平均值的一半左右。
而中國聯通方面，四川阿壩地區網絡約200個基站癱瘓；成都市通信網絡基本正常，但由於網絡繁忙，語音是平時的7倍，簡訊是平時的2倍，造成擁塞，簡訊通信遲緩。截至2008年5月13日晚19時，四川移動全省範圍內已經有1400餘個基站搶修成功，但仍有2053個基站中斷服務，但全省電話接通率已達90%以上。此後，中國聯通、中國網通等公司紛紛派遣搶救隊進行搶修並運輸海事衛星，災區與外界的通訊陸續恢復。

交通

航空方面，2008年5月12日，成都雙流國際機場在地震發生後隨即關閉，當日所有前往成都的航班被取消，受到影響的航班全部被轉往重慶江北國際機場。21時45分，雙流機場恢復單向開放。5月13日0時23分，雙流機場恢復雙向開放。
鐵路方面，寶成鐵路、成昆鐵路及相關支線線路多處塌方。鐵道部表示，受地震影響，有三十一列客車、一百四十九列貨車在途滯留。其中寶成線徽縣至虞關段109號隧道山體塌方最為嚴重，導致21043次貨物列車在隧道內脫軌，包括12節油罐車在內的貨車起火燃燒。寶成線因此從2008年5月12日起中斷行車，經過搶修，直至5月24日得以恢復。
公路方面，地震及其引發的滑坡、崩塌等次生災害，致使災區公路及其基礎設施損毀嚴重、損失巨大。21條建成的高速公路、5條在建的高速公路不同程度受損，5條國道、11條省道受損嚴重，損毀農村公路24103公里。震後第二日，303省道、210省道、310省道、316國道、318國道等得以修復，交通系統從東、西、南、北四方全力搶通前往汶川的公路。

地貌與水利

這次大地震造成大面積的地貌改變，誘發了大量的次生山地災害，主要有崩塌、滑坡、泥石流等，在這些進入活躍期的震後次生災害中，崩塌滑坡的活躍期將持續5-10年，泥石流的活躍期將持續10-20年。此外，地震在汶川、北川及青川等區形成了34個堰塞湖，其中在湔江形成的唐家山堰塞湖，為堰塞湖中最危險的一座。為防止堰塞湖崩塌引發下游出現洪災，政府各部門共同組建了唐家山堰塞湖搶險指揮部，開挖引水槽排水，降低堰塞湖的水位、水量，以減少對下游的威脅；俄羅斯亦派出米-26重型運輸直升機對困在堰塞湖附近的數百名災民進行疏散。6月10日至11日，泄洪獲得了成功，唐家山堰塞湖黃色警報於6月11日16時獲得解除。
除了形成堰塞湖外，地震還對震區的水庫及水利樞紐造成破壞。中國水利部2008年5月13日發表初步統計稱，大地震造成四川和重慶等地約391座水庫出現險情，其中，大型水庫2座，中型水庫28座，小型水庫321座。這300多座水庫中，有129座在重慶境內。地震已造成紫坪鋪水庫大壩壩體發生裂縫，局部沉陷。5月14日中午，一度傳出紫坪鋪水庫非常危險，水利部緊急啟動「保壩方案」，當地有關部門已調派兩千名官兵火速前往，打通水庫排洪通道，降低蓄水水位，確保都江堰安全，緩解水庫潰決的危險。紫坪鋪水庫附近山體滑坡相當嚴重，已出現大量土石流，這些土石流對紫坪鋪水庫也造成一定程度的破壞。兩千名在當地駐守的官兵，隨時監測和搶救險情。5月16日四川岷江上游9座水壩，因大地震受到不同程度破壞，紫坪鋪水庫已出現裂縫和局部沉陷，鄰近山區不斷下泄大量土石流，危及水庫安全。5月26日，紫坪鋪受損泄洪洞閘已修復。2008年8月21日紫坪鋪水庫完成永久修復。四川省政府亦計劃用3年時間，投資300億元，重建並完善防洪減災基礎設施、供水保障基礎設施及農村水利基礎設施。

生態

汶川大地震產生的山體崩塌、滑坡、泥石流、地陷等地質災害造成四川、陝西、甘肅境內生態系統大面積損毀、岩土裸露、河流阻斷、地貌改觀，使災區的水源涵養功能、土壤保持功能、生物多樣性維持功能受到嚴重損傷。而震區中心所屬的岷山和邛崍山系中動植物種類繁多，生物資源十分豐富，其中包括維管束植物4600種以上，苔蘚植物400多種；脊椎動物252種，其中獸類58種，鳥類64種，爬行類45種，兩棲類54種，魚類31種。它還是大熊貓、金絲猴等多種中國國家重點保護野生動植物物種的主要生境。
植被生態方面，汶川地震造成四川省林地損失493萬畝，使該省森林覆蓋率由30.7%下降為30.2%。其中45個林業重災縣市森林覆蓋率由震前44.51%下降為42.64%。。動物方面，至2008年5月13日晚，地震涉及到的中國保護大熊貓研究中心、成都大熊貓繁育研究基地、陝西省珍稀野生動物搶救飼養研究中心中國三大大熊貓飼養繁育基地共144隻大熊貓均無傷亡。但四川、陝西、甘肅三省野生大熊貓棲息地受到不同程度影響。至14日11時，武警救援隊在汶川縣臥龍自然保護區搜救出40隻受困的大熊貓。6月9日，最後1隻名為「毛毛」的大熊貓屍體被尋回。2010年，四川成都重新發現金絲猴、蘇門羚等珍稀野生動物的身影，同時還採集到野生大熊貓的糞便，災區的生態環境開始呈現恢復趨勢。在生態環境被嚴重破壞的同時，政府開始重視在重建中對生態結構的保護與農業生產方式的調整。

金融與工業

由於地震的影響，上海證券交易所和深圳證券交易所由於無法與上市的四川、重慶上市公司取得聯繫，決定對兩地的66家上市公司實施停牌。而滬、深兩市均未受太大影響，由於股民的強烈支持，復牌後川、渝板塊股票多隻漲停。銀行結算方面，外匯交易網絡總體正常。5月14日，四川省轄內37個直接參與支付清算系統交易的商業銀行中，已有36個可正常登錄系統辦理業務。而保險業方面，由於投保額和投保率較低，汶川大地震之後，災區獲得來自保險業的賠付僅有18.06億元；保監會據此呼籲建立巨災風險管理制度。截止至2010年3月，銀監會引導銀行業累計為汶川災區發放重建貸款4200多億元。
工業方面，四川、甘肅、陝西省受災工業企業達17923家，直接經濟損失1048.7億元，其他經濟損失約830億元。四川省受災工業企業16280家，直接經濟損失997.8億元；39個重災縣工業企業直接經濟損失934億元，占全省的93.6%；重災企業2945家，需異地重建企業847家。甘肅省受災工業企業761家，直接經濟損失31億元，8個重災縣工業企業直接經濟損失21.1億元。陝西省受災工業企業785家，直接經濟損失19.9億元，4個重災縣工業企業直接經濟損失6.7億元。其中，東方汽輪機、藍星機械等重點裝備製造企業受損嚴重，直接經濟損失超過130億元。成都、德陽、綿陽、廣元的電子信息產業規模四川省的80%左右，全行業直接經濟損失約43億元，長虹、九洲集團損失慘重。磷化工基地中，60%以上的磷礦損毀，近90家磷礦和磷化工企業受損，宏達集團、龍蟒集團、鎣峰實業等3支骨幹企業直接損失36億元。四川長鋼、阿壩鋁廠損失分別達3.5億元、5億元。陝西有色集團、略陽鋼鐵受損較大。劍南春集團固定資產損失8.2億元，原酒損失9.6億元。阿壩製藥廠全部毀損，財產損失2.3億元。此外，什邡、綿竹、北川、汶川、平武等重災區工業基礎設施基本全部摧毀，四川災區44個工業園區、42個小企業創業基地和陝西5個縣域工業園區基礎設施均遭到不同程度損壞。

核研究

中國的核物理研究機構中國工程物理研究院位於此次地震重災區綿陽市境內。根據總參作戰部馬健少將介紹，災區內的核設施是安全的，已經被軍隊和武警加以嚴格保護。環境保護部部長周生賢在2008年5月20日表示，汶川大地震埋在廢墟里的32枚放射源目前已回收30枚，剩餘2枚已探測到具體位置。至6月10日，災區存在安全隱患的50枚放射源已全部收貯，各核設施均處於安全受控狀態。
2017年2月 ，中國國防科工局副局長、國家原子能機構副主任王毅韌在中央電台節目透露，汶川地震時在四川的一處核設施曾出現類似日本福島核電事故的險情，形勢很危險「當時電斷了，冷卻水池破裂，堆芯有裸露可能。我們迅速調應急柴油機，採取空運，恢復供電，把水池修好，及時用冷卻水，避免事故發生。」根據官方公開資料，在四川省內沒有任何核電站，但海外媒體曾披露，在地震重災區的北川縣及安縣，可能存在核武器庫和核反應爐。

文化與古蹟

汶川大地震使四川各地的少數民族文物和文化遺產遭到了不同程度的破壞，其中北川等地的少數民族聚居區受災情況嚴重。文化遺産在地震災區當地特別密集，僅成都、綿陽、阿壩、德陽四個地區的39個縣、市，就有1處世界文化遺產（四川大熊貓棲息地）、49處全國重點文物保護單位；還有大量藏羌碉樓，已被列入申報世界文化遺産的預備名單。各級文物保護單位共958處，都在地震時遭到一定損害。此外，少數民族文化中羌族文化在地震中受災嚴重。北川羌族自治縣內的羌族人死亡與失蹤人口達19000多人，占總人口的五分之一，97%以上的羌族民居倒塌。而羌族碉樓、村寨等特色文物建築，以及羌族民族刺繡、羌笛等非物質文化遺產的記錄傳承，也都遭到一定破壞。汶川縣雁門鄉有四千多年歷史的古蹟遺址蘿蔔寨，在地震中被夷為平地。
在地震中，四川省文物考古研究院辦公大樓受損較嚴重，部分文物標本受損；三星堆工作站房屋圍牆受損；成都市文物考古研究所整理基地有少量陶器受損；古蜀船棺遺址附近的一座大樓開裂；金沙遺址博物館成為避難場所，文物緊急撤展並移存；重慶市文物考古研究所周轉庫房圍牆垮塌；陝西省考古研究所庫房有9件陶器出現裂碎、1件三彩器跌落受損；甘肅省文物考古研究所禮縣考古工地有7件陶器受損。其中，中國世界遺產之一的青城山和都江堰水利工程位於震央，不過李冰父子修建、具有兩千多年歷史的都江堰工程基本無恙；但是後人修建、紀念李冰父子的二王廟則在地震中損毀嚴重，後被國家文物局列為「災後重建1號工程」進行重建。此外，明末所建的閬中白塔在地震中攔腰截斷，12層的閬中白塔被震垮6層；其他古蹟包括彭州領報修院，綿竹劍南春「天益老號」酒坊遺址古建築、理縣桃枰羌寨、江油市李白故里、李白紀念館、竇團山、安縣文星塔、青城山普照寺等遭受嚴重損毀。

治安

地震發生後，四川、甘肅、陝西等地震災區治安形勢總體平穩，中國公安部指揮中心未接報重大刑事案件、群死群傷的火災、交通事故。不過因為地震損害嚴重，災區部分災民搶掠救援物資及商店，也有災民在搶掠過程起爭執而打鬥，或搶掠物資再出售圖利；亦有黑心商人伺機抬高物價。此外，警方偵破一些詐騙案件，包括部分黑客入侵部分中國紅十字會網站篡改捐款帳號；或謊稱求助，進行簡訊詐騙。而在災區，有人口販子到災區拐賣嬰兒、有無良商人將劣質的黑心棉製成棉被並將其賣到災區醫院。
2008年5月21日，四川地震重災區德陽市發生大規模騷亂，數千憤怒的民眾懷疑有人侵吞轉賣賑災物資而進行抗議，最後演變成流血衝突。而災區亦出現言論衝突，比如優先撤離台灣人引發受困九寨溝九黃機場的其他旅客不滿，有旅客攔住登機艙口，雙方引發衝突。此外，《紐約時報》等媒體報導有大量孕婦在震後流產，居民懷疑流產是臨時居住屋的建材中甲醛超標所引起，四川當地政府也禁止媒體報導相關事件。而這一事件也導致台灣八八水災中佳冬鄉的居民、鄉長質疑中國大陸捐助的組合屋的質量問題，一度表示拒收。

心理

儘管地震發生後的救援行動中出現的譬如「可樂男孩」、「豬堅強」等事跡反映了災區民眾的堅強與樂觀一面，然而更多的心理問題與自殺案件反映出地震後的負面影響。2008年10月3日，因喪子之痛加上高度工作壓力，北川縣農辦主任董玉飛在自己寓所內自殺；2009年4月20日，北川縣宣傳部副部長馮翔在寓所自殺。此外，都江堰市、安縣、綿陽市、平武縣等接連發生民眾自殺，這些事件引起民間及官方對於災後心理干預及援助重視及行動。

維權與訴訟

汶川地震後，中國公民張曉輝起訴地震局發布虛假信息、隱瞞地震預測，而因非具體行政行為為由被拒絕受理。此外，異見人士黃琦由於幫助四川大地震死難者家長調查，於2009年11月23日被法院以「非法持有國家機密文件罪」宣判，判處有期徒刑三年。而南京師範大學副教授郭泉撰文批評四川災區學校「豆腐渣工程」﹐亦被控「顛覆國家政權罪」，被判處有期徒刑十年。另外，四川作家譚作人（屬於爭議人物，後因牽扯天安門六四事件而被判入獄，於2014年刑滿釋放）亦在汶川地震後致力於調查災區學校豆腐渣工程，並搜集川震遇難學生名單。之後譚被控以「煽動顛覆國家政權罪」，並於2010年2月9日，被法院判處有期徒刑5年，剝奪政治權利3年。此外，原定於2010年3月1日在成都舉行的民間問責中國地震局研討會，其會場被警方毀壞。

救援

由於地震發生突然、加之通往震央等地的交通堵塞，當地政府及民眾首先採取一定的抗震自救行動。地震後，中國發動自和平時代以來最龐大的救援行動，派出逾十萬軍人、調動全國各地的救援隊伍，亦協調來自全球各地的救援隊伍。截至2008年9月25日12時，搶險救災人員已累計解救和轉移1486407人；因地震受傷住院治療累計96544人，已出院93597人，仍有272人住院，其中四川轉外省市傷員仍住院106人，共救治傷病員4305820人次。外地向災區調運的救災帳篷共計157.97萬頂、被子486.69萬床、衣物1410.13萬件、燃油414.6萬噸、煤炭885.8萬噸。

軍隊

中國人民解放軍和中國人民武裝警察部隊在地震後緊急啟動應急措施。13日軍隊抗震救災領導小組在北京成立，指揮解放軍和武警參加抗震救災工作。當日中午，解放軍第13集團軍第149山地師率首批22人突擊隊強行軍進入震央地區汶川映秀鎮；當日傍晚，武警第38師參謀長王毅率200名先遣隊員晝夜兼程徒步進入汶川縣城救災。
然而由於通往汶川的道路完全中斷，大批救援部隊未能進入震央，軍方一直計劃使用空降兵，幾經天氣延誤，解放軍只能在2008年5月13日將11420名官兵空運到成都附近，創下解放軍軍史和中國航空史上單日出動飛機最多、投送兵力最多的紀錄。14日中午，15名傘兵請命空降，在無地面引導、能見度差、地面山川河流縱橫的地區，從近5000公尺高空中空降茂縣，隨後建立聯絡機構。
截至2008年5月18日12時，軍方及武警共出動113,080人，來自五個軍區、涉及20餘個兵種；出動各型飛機1,069架次，開出軍列92列，動用各種運輸、後勤保障設備11萬台。從廢墟中挖掘被埋人員21,566名，救治受傷人員34,051名，轉移安置受災群眾和遊客205,371名；調運各類物資7.8萬多噸；搶修道路557公里。基於救災需要，總參謀部按照應急預案，首次無償徵用了國內民航公司的12架民用客機，以彌補軍隊運力的不足。總共參與地震救援行動的軍隊人數為14.6萬名，其涉及地域、動用力量等，都創下了中國解放軍和武裝警察部隊抗災歷史紀錄，軍隊在地震中的表現得到各界的讚許。
然而在地震的救援中發生了意外事件。5月31日14時56分，一架成都軍區的米-171直升機在汶川縣映秀鎮附近失事墜毀，機上有5名機組人員、13名群眾及其他人員。6月10日上午失事飛機在映秀鎮附近的深山峽谷密林中找到，機上人員全部罹難。

境外

汶川地震同時牽動全球為中國捐款援助，捐款總額不但創下紀錄，也是中華人民共和國歷史上第一次有大陸境外專業救援人員參與救災。香港先後派出香港消防處特種救援隊、食物環境衛生署及政府飛行服務隊等前往綿竹漢旺鎮及映秀。5月16日，更多救援隊伍獲中國政府批准進入災區。其中台灣紅十字會救援隊共22人，於16日15點登上專機，19點抵達成都；新加坡派出55人的救援隊；韓國派出44人組成的救援隊抵達什邡市；俄羅斯亦有共50人趕往綿竹市，隨後俄羅斯又在成都成立戰地移動醫院；而日本在提供救援物資時曾提出以軍用運輸機運送後來未取得中國同意而取消，其首批近60名救援人員亦抵達青川縣展開救援；德國紅十字會提供的一所總價值約120萬歐元的流動醫院5月22日在德國柏林肖納菲爾德機場啟運，次日上午運抵成都後轉運到都江堰市，同時一個由醫生、護士、醫院管理人員和技術人員組成的11人德國救援專家隊也分批抵達都江堰市；澳門在23日亦派出20名醫護人員在成都應付醫護不足。此外，印度尼西亞和巴基斯坦也各自派醫療救援隊到達甘肅南部地震災區。
在整個國際救援中，世界多國均曾利用軍機運用物資進行賑災。2008年5月18日，美國兩架C-17運輸機分別從夏威夷和關島載運了食品、發電機、毛毯和其他物品飛抵成都。5月22日，美國國際開發署提供的一批總價值81.5萬美元的鋸子、液壓裝置、混凝土切割機和人員救助設備等裝備運抵成都。翌日，約旦空軍亦用飛機把10噸物資運往災區。日本政府曾計劃使用自衛隊飛機運送救援物資，但因中國民間強烈反對，最終改派民用飛機。此外，俄羅斯邀請約1000名中國地震災區學生、兒童來俄療養，其中第一批代表在凱瑞姆林宮得到時任俄羅斯總統梅德維傑夫的接見。

民間

中國官方和民間廣泛使用網際網路幫助傳遞災害信息，輔助援助和救災。官方的新華網用在線論壇收集各地援助請求，發現救災的盲點並且上報相關政府部門。得知救援直升機無法在汶川找到降落地點後，一名大學女生在網絡上提議了一個適合降落的地點。該建議最終被救援軍隊採納，讓直升機第一次能降落汶川。各地的志願者更創立網站，組織派遣整合志願者力量。此外，谷歌中國應用Google地圖、Google地球等軟體，提供災區親友尋找、報平安的免費服務，而且聯合了天涯虛擬社區、豆瓣、百度貼吧、新浪和網易的網站提供尋親服務。
汶川大地震劫難，中國民眾空前團結，國內國際非政府組織的聯動回應之迅速也空前，來自全國各地的志願者自發前往災區。他們之中，大部分靠自己的力量來提供幫助，也有一些通過中國紅十字會的協調來參與救援工作。但是，志願者的工作也並不是非常理想，有媒體報導部分義工由於缺乏專業知識反而變成幫倒忙。此外，災區也發生了志願者與官員的衝突。比如5月20日下午，江油市長鋼醫院內，一志願者不小心把消毒液灑到了四川省衛生廳官員的車內，車內的官員張建新則下車毆打志願者。5月26日，四川省衛生廳廳長沈驥在四川省抗震救災的情況通報新聞發布會上稱該傳言純屬謠言。而當天深夜的新華社消息，四川省衛生廳向記者通報：經調查確有此事，而且當事人張建新已公開寫檢討並致歉。

捐款

汶川大地震發生以來，國內外各界向災區提供各類捐贈。中國國內展開了空前的捐款活動，截至2009年4月30日，捐款總數達到了767.12億元人民幣（其中捐贈資金約659.96億元，物資折合約107.16億元）。截至2008年11月12日，15個省「送溫暖 獻愛心」活動所籌資金近7,202萬元。此外，中國4550萬名中國共產黨黨員共交納「特殊黨費」97.3億元，作為地震重建的部分資金。另據香港中文大學和中山大學研究報告估算，全國多個非公募基金會和在華國際組織自籌自支款物約10億元。全國已為汶川地震災區募集款物，超過了1996至2007年全國接收的救災捐贈款物的總和，打破了中國捐贈史上的紀錄。
此外，境外地區及國際社會向中國地震災區伸出援助之手。香港特區政府於地震發生一天後緊急調撥3.5億港元（約合人民幣3.1億元）。兩個月後追加20億元，至2009年2月20日再追加40億港元，而由特區政府成立「支援四川地震災區重建工作信託基金」（而該基金亦於2010年7月一日另設玉樹地震重建工作事務部）負責管理資金。民間捐款方面，地震後一個月，香港各界向災區捐款約20億港元，至地震一周年時，香港立法會共撥款捐達90億港元，香港民間各界捐款已達130億港元；演藝界也舉行512關愛行動組織於2008及09年進行募捐。澳門特區政府在地震之後調動1.1億元人民幣賑災，民間亦發起了大型捐款運動。中華民國總統陳水扁指示行政院院長張俊雄，於2008年5月13日向四川地震災區捐出二十億台幣，台灣總捐款金額88億台幣。。沙烏地阿拉伯王國捐贈5000萬美元現金和1000萬美元物資；阿聯捐贈5000萬美元；加拿大政府捐助超過3100萬加元，同時民間捐款近3000萬加元；美國政府提供50萬美元現金和70萬美元物資，同時美國紅十字會捐款1000萬美元；印度提供500萬美元救災物資；日本政府則發放約5億日元（約合480萬美元）緊急援助；俄羅斯提供四批物資，價值約400萬美元；挪威捐贈2000萬挪威克朗（約合400萬美元）；義大利提供了50萬歐元現金援助和150萬歐元的救災物資；瑞典外交部在地震發生後不到兩周的5月24日統計顯示瑞典各界提供的各類援助總價值已達1540萬瑞典克朗（約合250萬美元）；土耳其援助200萬美元；奈及利亞捐贈200萬美元；英國提供100萬英鎊援助；西班牙提供100萬歐元緊急援助；愛爾蘭提供100萬歐元現金援助；馬來西亞捐款150萬美元；以色列向捐贈價值150萬美元的救援物資；比利時提供了65萬歐元緊急援助（約合100萬美元）；巴基斯坦提供包括戰略儲備在內的22260頂帳篷和其他救援物資，總值100萬美元；阿爾及利亞捐款100萬美元；韓國提供了100萬美元救援資金及物資；澳大利亞捐款100萬澳元（約合95萬美元）。此外泰國、德國、荷蘭、芬蘭、波蘭、法國、瑞士、奧地利、丹麥、希臘、克羅埃西亞、紐西蘭、新加坡、寮國、越南、柬埔寨、加拿大、巴西、立陶宛、盧森堡、愛沙尼亞、捷克、斯洛維尼亞、阿爾巴尼亞、伊朗、朝鮮、蒙古、印度尼西亞、緬甸、孟加拉國、尼泊爾、吉爾吉斯斯坦、模里西斯、莫三比克、薩摩亞等國亦向災區捐款捐物，或派遣人員參與救援。

救援報導

英國BBC在此次事件中的一系列報導中，對中國政府突發事件處理持正面評價，並認為「地震使中國獲得較為寬鬆環境」。而中國政府一改以往在很多突發事件上封鎖消息的做法，官方傳媒如中央電視台與新華社在地震後五小時即對外公布，並以二十四小時播放救災新聞節目跟進救援行動。此外，政府對境內外媒體採訪也基本不阻止，但有零星媒體遭地方政府阻攔的事件發生。截至2008年5月22日，已有100多家境外媒體、300多名記者境外進入汶川地震災區參加採訪報導。但也有媒體稱救災初期大陸開放媒體深入災區，是因為當時全力救災無暇管制，此後才開始管制境外媒體深入。
不過，部分境外媒體指責中國官方媒體只作正面報導，不提災民對政府的不滿，不提負面消息。地震發生次日，中共中央政治局常委、中央文明委主任李長春要求中國大陸新聞媒體在地震新聞中要「增強政治意識、大局意識、責任意識」，「牢牢把握正確輿論導向，堅持團結穩定鼓勁、正面宣傳為主」。此外，個別媒體記者專業精神不足，如有中央電視台記者徐娜本應在都江堰進行採訪，但現場直播時卻在成都的酒店。而中央電視台在報導福建龍巖奧運火炬傳遞時，被指造假炮製火炬手為地震假捐款鏡頭，事後當事人致歉稱是火炬手捐款後攝影留念。而此類事情也發生於廣東一校園抗震捐款儀式上：捐款箱裡的錢反覆被捐，涉嫌造假的視頻被上傳到網上。

對口援助工程

2008年6月18日，中國國務院正式頒布《汶川地震災後恢復重建對口支援方案》，決定舉全國之力，建立災後恢復重建對口支援機制，以加快地震災區災後恢復重建。具體由中央政府根據各地經濟發展水平和區域發展戰略，組織東部和中部地區省市以「一省幫一重災縣」原則，各省市在3年期內、以不低於1%的財力對口支援重災縣市重建工作。其中支援方為廣東、江蘇、上海、山東、浙江、北京、遼寧、河南、河北、山西、福建、湖南、湖北、安徽、天津、黑龍江、重慶、江西、吉林共19個省市，受援方為四川省北川縣、汶川縣、青川縣、綿竹市等18個縣市，以及甘肅省、陝西省受災嚴重的地區。主要援助項目為提供規劃編制、建築設計、專家諮詢、工程建設和監理、建設和修復學校、住房、醫院、交通等內容。至2010年5月12日地震後兩周年，對口支援省份完成投資已經超過640億元，完成預期目標的80%以上。
香港特別行政區亦同時在災後參與重建工作，政府部門、專業機構及學會組成「香港建造界 5.12 重建工程聯席會議」，項目達一百五十項，包括臥龍自然保護區、教育醫療及衛生的設施重建。

中央政府重建工程

2008年9月19日，國務院頒布《汶川地震災後恢復重建總體規劃》。該規劃由國家發展和改革委員會主持編制，4000餘名設計人員參與，決定用三年時間使災區的基本生活條件和經濟社會發展水平達到或超過災前水平，其中具體對住房、建設、公共設施、產業重組、生態環境、民族關係、重建基金等9大類專項36個子項目進行具體規劃。2009年5月12日，中國共產黨中央委員會總書記胡錦濤表示「力爭用兩年時間基本完成原定三年重建目標」，以加強重建的效率及力度。2009年9月14日，審計署發布《汶川地震災後恢復重建跟蹤審計結果》，對部分重建項目進行評估及提出整改方案。
截止2010年5月，四川地震災區38個需要恢復重建的重點城鎮中，已有33個完成重建主體任務。四川災區39個重災縣需恢復重建的3002所學校，已開工2997所，開工率99.83%、竣工2609所，占86.91%；在建及竣工的醫療衛生項目2200多個，近六成已竣工。至2010年5月12日地震後兩周年，四川、甘肅、陝西災後重建已經完成投資超過7400億元，完成災後重建投資計劃的70%以上。在此基礎上，中央財政部下撥汶川地震災後重建基金248.35億元，重點支持災後城鄉基礎設施、公共服務、防災減災、產業重建等方面四千餘個重建項目。
然而，在重建過程中的一些奢侈、浪費讓中國民眾很是憂心災區重建資金和他們的捐款是否真能用到災區老百姓身上。比如：《北川國家地震遺址博物館整體設計方案》中初步預算總投資為23億元左右，四川北川縣政府於震後採購110萬豪華越野車以及組織資助20對新人海南免費歡度蜜月之旅，汶川縣威州鎮政府採購萬元筆記本電腦等。
2012年1月10日，四川省長蔣巨峰在該省第十一屆人大第五次會議上作政府工作報告時宣布，該省汶川特大地震災後恢復重建完成。

北京奧運會

汶川大地震發生時，正值北京奧運會聖火在中國境內傳遞，為了向汶川大地震中遇難同胞表示深切哀悼，北京奧運會火炬接力活動5月19日至21日暫停了3天。此後的火炬傳遞活動縮減規模，簡化程序，傳遞前默哀，傳遞路線上設立募捐箱等，將火炬傳遞與抗震救災緊密結合。因受災嚴重，原計劃在綿陽、廣漢和都江堰的火炬傳遞取消，在四川傳遞時間也由原來的6月15日至6月18日調整為8月3日至8月5日，火炬在四川廣安、樂山、成都傳遞結束後返回北京，並在綿陽和廣漢進行展示。2008年8月8日，在北京奧運會開幕式上，國際奧委會主席羅格亦在開幕式致辭上對汶川地震致哀。

紀念館與文藝作品

汶川大地震後，各地的紀念活動持續進行，而四川等地也在災區廢墟基礎上建造各類紀念館，以紀念在災難中死去的人以及相關事跡。2009年5月11日，四川成都修建的汶川大地震博物館正式對外開放，其中陳列著從廢墟中挖出的學生日記、書包與鞋等物品，以及「豬堅強」等地震中發生的事跡。2009年5月12日漢旺地震工業遺址紀念中心開幕，中心坐落在東汽廠區外，面積500平方公尺，與東汽廠正門、漢旺鐘樓隔街相望。在中心外的廣場上，是一座大手牽小手的「大愛永生」雕像。。位於震央映秀鎮的汶川地震震中紀念館於2010年底修建完成，重災區北川縣也建成了「5·12」汶川特大地震紀念館，於2013年開放。此外，紀念地震普通罹難者的胡慧姍紀念館等也相繼建成。
汶川大地震後亦有大量的文藝作品產生。其中有反映對災區受難者與救災活動的，包括《大愛永生》雕塑；。《生死不離》、《承諾》、《風雨操場》等歌曲；《震撼世界的七日》等電視劇；《四川大地震》等書籍。其中李西閩的《倖存者》獲第七屆「華語文學傳媒大獎年度散文家獎」。也有對地震後產生的校舍質量及維權糾紛等抗議的作品，包括曾獲2009年奧斯卡金像獎「紀錄短片」獎項提名的《劫後天府淚縱橫》，艾未未工作室拍攝的紀錄片《花臉巴兒》以及艾曉明等作家製作的紀錄片等。

後續紀念和教育活動

2009年3月，中國國務院宣布將每年的5月12日定為防災減災日，加強對民眾的教育和對防災減災工作的關注。之後中國多地政府和中小學在每年這一天舉行防震演習。中小學也開始重視普及「防震」教育。2009年5月12日，中國政府在映秀鎮舉行紀念汶川地震一周年活動，時任中共中央總書記胡錦濤和國務院副總理李克強等人到場出席活動。 2018年，地震十周年，汶川縣政府將5月12日確立為汶川「感恩日」。