当地时间23日，斯里兰卡进入国家紧急状态，斯军队和警方等被赋予更多采取紧急措施的权限。接下来两周，警方有权在没有搜查令时对嫌疑人进行搜查或是在无庭审情况下拘留嫌疑人两周。当晚，斯里兰卡全国继续实施宵禁。
目前已有超过40人在调查过程中被捕，相关调查正在进行中。
恐怖组织“伊斯兰国”（ISIS）已经宣布对此次袭击负责。23日，ISIS所属的Amaq通讯机构发声明称，袭击者是“来自ISIS的战士”，并列出了自杀式袭击者的名单。
在ISIS发布的一段视频中，有八名据称是袭击者的男子，除了“领导他们”的扎哈兰·哈希姆（Zahran Hashim），其中七人都戴着面具。八人手交叠在一起，作出行动前相互打气的姿势。一名斯官员确认，视频中唯一露脸的男子就是哈希姆。
此前流出的斯里兰卡警方提交的情报提到，哈希姆原名穆罕默德·扎哈兰，是斯里兰卡当地极端组织National Tawheed Jamath (NTJ)的领导人，也是此次袭击的重要策划者。总理维克勒马辛哈在记者会上表示，哈希姆是爆炸案的自杀式袭击者之一。
美国有线电视新闻网（CNN）从印度官员处获悉，印度情报机构在袭击前对斯里兰卡发出的警告就来自一名在印度被捕的ISIS嫌疑人处收集到的信息。在袭击发生的两周前，斯里兰卡政府就已经收到恐怖袭击警告，其中美国和印度都曾向斯里兰卡提供相关情报。
印度知情人士称，在调查ISIS时，嫌疑人在审讯中提到了哈希姆，表示自己促成了哈希姆的激进化。据英国《卫报》报道，几年前哈希姆曾逃到马尔代夫，躲避安全机构对他的关注。
目前已知有几十名斯里兰卡青年曾前往叙利亚加入ISIS。2017年ISIS撤出叙利亚和伊拉克后，有不少外国成员回流。斯国防部长Ruwan Wijewardene承认，一些袭击者可能是曾前往海外然后再回国。
CNN报道称，海外组织的介入就能够解释NTJ这样一个边缘化的小组织如何能够发动一场9·11以来最严重的恐怖袭击。斯里兰卡政府将此次爆炸案归咎于NTJ组织，但该组织否认与事件有关。
但有专家表示，ISIS此前曾多次冒领恐怖袭击，其是否真的介入此次袭击还需进一步调查。如果属实，这将是5年前ISIS宣告建立“伊斯兰国”以来，伤亡人数最多的一次海外行动。
另据斯里兰卡当地媒体economynext报道，国防部长表示，NTJ还与另一伊斯兰恐怖组织“印度圣战者大会”（Jamaat-ul-Mujahideen
 
India）有联系，但并没有给出更多详细信息。“印度圣战者大会”还与孟加拉国一个相似的恐怖组织“孟加拉圣战者大会”（Jamaat-ul-Mujahideen
 Bangladesh）有关联。
截至24日上午，斯里兰卡爆炸案统计到的死亡人数为359人，包括来自12个国家的31名外国人，另有逾500人受伤。伤亡数字原本可能会更高。当局23日透露，袭击者原本计划在第四座酒店发动袭击但没有成功。印度领事馆也是一个可能的目标。此前还有斯里兰卡官员称在机场附近找到了一个未引爆的炸弹装置。
据中国驻斯里兰卡大使馆23日发布的信息，4名在科伦坡21日连环爆炸案中受轻伤的中国公民当天出院，在使馆官员和斯安保人员的护送下前往机场，搭乘航班回国。
中国驻斯里兰卡大使馆22日确认，1名中国公民在连环爆炸中死亡，5名中国公民失联，5名中国公民受伤。