事故後、科学技術庁（当時）はJCOの加工事業許可を取り消しました。これは日本の原子力関連施設として史上初の事業許可取消処分という極めて重い行政処分でした。
水戸地方裁判所で行われた刑事裁判において、2003年3月、法人としてのJCOに罰金1億円、東海事業所長をはじめとする幹部および現場責任者ら6名に対して業務上過失致死罪などで有罪判決（禁錮2年〜3年・執行猶予付き）が言い渡されました。裁判では、「現場の独断ではなく、会社全体として違法な工程変更を黙認・助長していた組織的過失」が厳しく認定されています。
この惨劇を機に、国の安全行政は抜本的な見直しを迫られました。「原子力災害対策特別措置法（原災法）」が新たに制定され、緊急時に現地で迅速な指揮を執る「オフサイトセンター」の設置が義務付けられたほか、保安検査制度の強化が進められました。事故から年月が経過した現在も、JCO東海事業所跡地周辺では環境モニタリングが継続されており、事故の教訓を風化させないための研修や展示活動が行われています。
