针对20日下午日本东北部海域的地震，日本气象厅在对数据进行详细分析后，当晚将地震震级由7.5级上调至7.7级，并将震源深度由10公里修改为19公里。

据气象厅观测，该地震一度引发约80厘米高的海啸。当晚8时许，气象厅将相关地区海啸警报下调为“海啸注意”预警，至深夜时，海啸相关预警全部解除。

气象厅数据显示，地震发生后，相关海域又相继发生多次4级以上地震。

气象厅20日晚对北海道及三陆地区近海发布“后续地震注意信息”，提醒防范可能发生的后续强震。具体需加强防灾的地区包括北海道、青森县、岩手县、宫城县、福岛县、茨城县和千叶县的182个市町村。这是自去年12月青森县东部近海发生地震以来，气象厅再次发布该注意信息。

截至当地时间20日20时许，有关部门已向北海道、青森县、岩手县、宫城县和福岛县共计17万余人发布避难提醒。地震发生后，日本东北地区及北海道多条新干线及铁路线路一度全面停运。