被害 は 新潟 県 ・ 山形 県 ・ 秋田 県 など 日本海 側 を 中心 として 9 県 に 及ん だ 。

山形 県 庄内 地方 は 新潟 県 に 次いで 被害 が 大きく 、 庄内 地方 を 襲っ た 地震 として は 、 1894 年 （ 明治 27 年 ） の 庄内 地震 に 次ぐ 激震 で あっ た 。

地震 発生 から 約 15 分 後 に は 津波 の 第 一波 が 来襲 、 新潟 市 で は 高 さ 4 m に 達し 、 その他 に も 佐渡 島 や 粟島 ・ 島根 県 隠岐 島 で も 冠水 被害 が 出る など し た 。

1955 年 に 発生 し た 新潟 大火 から 復興 を 遂げ て き た ばかり だっ た 新潟 市内 は 大きな 被害 を 受け た 。

震源 に 近い 信濃川 右岸 で は 、 新潟 空港 の 滑走 路 が 津波 と 液状 化 により 冠水 し 、 新潟 港内 で は 火災 が 発生 し た 。

特に 空港 と 港 の 間 に ある 昭和 石油 新潟 製油 所 （ 現 昭和シェル石油 新潟 石油 製品 輸入 基地 ） の ガソリン 入り タンク No . 33 の 配管 が 地震動 で 損傷 し 、 漏出 し た ガソリン が 液状 化 により 湧出 し た 地下 水 と 津波 による 海水 の 上 を 広がり 、 地震 から 約 5 時間 後 に 爆発 炎上 し た 。

当時 新潟 市 に は 、 油脂 火災 に 対応 出来る 化学 消防車 が 未 配備 で 、 原油 タンク の 消火 活動 が 出来 なかっ た ため 、 自治省 消防庁 経由 で 東京 消防庁 に 応援 要請 が あり 、 蒲田 消防署 を 主力 と する 応援 隊 が 派遣 さ れ 消火 に 当たっ た 。

もし この タンク に 類焼 し て い た 場合 、 新潟 市 全域 に 爆発 被害 が 及ぶ 危険 が あっ た 。

消火 作業 の ため 県内 の 民間 企業 に ある 自衛 消防 隊 が 所有 する 化学 消防車 に 出動 要請 を かける 事 に し た が 、 連絡 手段 が 壊滅 し て い た ため 、 ラジオ で 「 ○ ○ 会社 の 関係 者 の 方 に 対策 本部 から の 出動 要請 です 、 化学 消防車 を 新潟 市 に 派遣 し て ください 」 と の 放送 を 行い 、 その 放送 を 聞い た 関係 者 によって 駆け付ける 一幕 も あっ た 。

なお 、 新潟 地震 当時 は まだ 「 液状 化 現象 」 の 言葉 は 使わ れ て おら ず 、 行政 や マスコミ は 「 流砂 現象 」 という 言葉 を 使っ て い た 。

なお 、 新潟 駅 および 新潟 市役所 は 液状 化 の 可能 性 を 予見 し 、 当時 の 耐震 基準 を 上回る 耐震 性 を 持っ て 設計 と 建築 さ れ た ため 大きな 被害 は 生じ なかっ た 。

昭和 石油 新潟 製油 所 の 石油 タンク は 12 日間 に 渡っ て 延焼 し 「 地盤 の 液状 化 現象 」 と 「 石油 タンク 火災 」 が 注目 さ れ た が 、 1948 年 福井 地震 の 経験 を 生かし 地盤 を バイブロフローテーション 工法 （ 緩い 砂 質 地盤 の 締 固め の 地盤 改良 工法 ） によって 締め 固め て い た タンク は 殆ど 被害 を 生じ て い なかっ た 。

この 年 は 新潟 国体 が 4 日 前 まで 開催 さ れ て い た が 、 夏季 大会 （ 水泳 競技 会 中心 ） は この 地震 の 影響 で 復旧 作業 を 優先 する こと に なっ た こと から 、 開催 取りやめ と なっ た 。

また 東京 から 新潟 へ 護送 中 の 囚人 が 地震 で 行方 不明 、 新潟 県 見附 警察 署 で 確保 し た ものの 新潟 から の 警察 無線 を 東京 で 受け られ ず 、 難儀 し て い た ところ 、 山根 一 眞 が これ を 傍受 し 出発 地 の 中野 刑務所 へ 連絡 し 通信 確保 に 協力 し た という 事 も あっ た という （ 週刊文春 『 スーパー 書斎 の 遊戯 術 』 第 31 回 より 。

新潟 地震 の 発生 時期 は ちょうど 、 カラー テレビ が 普及 し はじめ た 時期 でも あり 、 豊富 な 記録 映像 が 残っ た 初めて の 地震 として も 知ら れる 。

ただし 、 地震 発生 時 は 新潟 県内 の 局 は マイクロウェーブ 回線 が どの 方面 （ 3 方向 4 回線 ） も 切れ て しまっ て おり 、 NHK で は 夕刻 に 自力 で 放送 を 再開 し た 新潟放送局 の 映像 を 富山放送局 が 辛うじて とらえ 、 ようやく 全国 に 映像 が 流れる という 混乱 ぶり で あっ た 。

また 、 空 撮 の 為 に 新潟 空港 に 居 た 同局 の カメラマン は 滑走 路上 で 発生 し た 液状 化 現象 を 8 mm フィルム カメラ で 撮影 し 、 使用 不能 寸前 の 新潟 空港 から 羽田空港 へ 向かい 待機 し て い た 東京 放送 （ 現 ： TBS テレビ ） の スタッフ に フィルム が 渡さ れ 全国 放送 さ れ た 。

なお 、 2014 年 に は 新潟 映画 社 が 地震 直後 の 万代 橋 の 復旧 工事 を 撮影 ・ 記録 し て い た 映像 ネガ フィルム が 新た に 発見 さ れ た 。

家屋 の 全壊 は 新潟 市 、 村上 市 、 鶴岡 市 、 酒田 市 など 各地 において 発生 し た 。

新潟 市 周辺 で は 1950 年代 以降 、 都市 化 の 進捗 と 生活 様式 の 近代 化 など によって 、 地下 水 に 含ま れる 水溶 性 天然 ガス を 採取 する ため 地下 水 の 揚水 量 が 急増 し 、 それ による 地盤 沈下 が 深刻 化 し て い た 。