Sau vụ va chạm trực tiếp giữa 2 đoàn tàu hàng mang số hiệu ASY2 và 2469, một đầu máy đã bị văng hẳn ra khỏi đường ray cùng nhiều toa xe hàng khác. Hàng hóa trên các toa xe rơi vãi khắp nơi. Tuyến đường sắt đoạn qua huyện Núi Thành đến đêm 26/5 tê liệt hoàn toàn do vụ tai nạn. Sau vụ tai nạn, ngành đường sắt đã triển khai phương án xử lý, song gặp nhiều khó khăn và trở ngại. Ông Cao Minh Hỷ - Giám đốc Chi nhánh khai thác Đường sắt Nghĩa Bình cho biết: "Hiện tại chúng tôi đang cho người gom lại, phương án cứu hộ bằng đường bộ thì không vào được, sau nhiều lần khảo sát, chúng tôi hiện chờ cẩu đường sắt đến 7 giờ sáng 27/5 để giải quyết thông đường."

Theo nhận định ban đầu tại hiện trường, nguyên nhân vụ tai nạn là hai đoàn tàu cùng chạy vào một ray phụ. Vụ việc khiến 200m đường ray tại nhà ga Núi Thành bị hư hỏng. Trước mắt ngành đường sắt đã chọn phương án chuyển khách tại ga Tam Kỳ – Quảng Nam và ga Triệu Bình – Quảng Ngãi.

Sau vụ tai nạn, lái tàu của 2 tàu chỉ bị xây xát nhẹ. Lực lượng chức năng cũng đã làm việc với 2 lái tàu để làm rõ nguyên nhân xảy ra vụ tai nạn. Đơn vị quản lý đã cho người phong tỏa hiện trường bảo vệ hàng hóa trên các toa xe và từng bước giải quyết hậu quả của vụ tai nạn.