Theo đó, trong vụ trật bánh ngày 6.8, nguyên nhân chính là do đơn vị thi công việc duy tu sửa chữa khu vực ghi N110 chưa đảm bảo một số thông số kỹ thuật của tiêu chuẩn nghiệm thu theo quy định. Bên cạnh đó, ban lái tàu đã điều khiển tàu chạy vượt tốc độ quy định khi một số toa xe cuối cùng của đoàn tàu chưa qua hết khu vực hạn chế tốc độ (tốc độ cho phép tại khu vực qua ghi N110 là 15km/h, tốc độ tàu thực tế qua ghi lúc xảy ra tai nạn là 17,78km/h). Tổng Công ty đường sắt Việt Nam xác định trách nhiệm dẫn đến sự cố thuộc về Công ty cổ phần Đường sắt Hà Hải và Chi nhánh Xí nghiệp Đầu máy Yên Viên.
Trong vụ trật bánh ngày 7.8, nguyên nhân được xác định là ngay sau khi xảy ra sự cố lần 1, đơn vị thi công đã tập trung xử lý để thông đường và hoàn trả tốc độ khu ga là 15km/h và khu ga đã đón được 05 đoàn tàu (03 tàu hàng, 02 tàu khách) thông qua an toàn nhưng đơn vị thi công đã thiếu cẩn trọng, không kiểm tra lại các thông số kỹ thuật đường sau khi các đoàn tàu thông qua đã tác động ảnh hưởng đến kết cấu nền đường. Trong vụ này, trách nhiệm dẫn đến sự cố thuộc về Công ty cổ phần Đường sắt Hà Hải.
Tổng Công ty đường sắt đã yêu cầu người đứng đầu các đơn vị liên quan kiểm điểm trách nhiệm tập thể, cá nhân có liên quan theo quy định.