目前，日本陸上自衛隊動用直升機搜救；海上自衛隊出動數十艘戰艦，沿宮城縣海岸巡視，監測海嘯后續數據，搜尋可能受困的漁船和人員；防衛省出動總計25架F－15戰斗機和P－3C巡邏機監測地面受災情況；消防廳當天總計派出26隊搜救組，經由陸路和航空前往災區；警察廳同時派出緊急搜救隊前往東北部災區。應宮城縣、福島縣和茨城縣當地政府請求，厚生勞動省11日緊急組成醫療救護隊前往這三處受災縣。

另綜合外電報道，日本發生強震后，許多國家和國際組織致電表示慰問，并表示提供必要援助。菅直人呼吁日本民眾攜手共克災難，同時對國際社會馳援日本災區表達了感激，稱日本政府將會根據需要，依次接受國際社會的援助。

聯合國人道事務協調處發言人伊麗莎白比爾斯透露，超過45個國家和地區的近70個搜救和援助團隊正待命前往日本災區參與地震搜救和援助。

日政府依照日美安保條約向駐日美軍求援，美國國防部發言人萊斯利赫里德說，美軍將派至少6艘軍艦救災。11日，“喬治華盛頓”號和“羅納德里根”號航空母艦啟程前往日本。另有150人組成的救援隊將于周日抵達。

韓國救援隊12日晚間抵達東京，成為第一支抵達的國際救援隊。中國國家救援隊13日凌晨將出發前赴日本地震災區。加拿大總理哈珀和澳大利亞外交部長陸克文都表示“愿意為日本提供援助”，并準備派救援隊出發前往日本。德國表示將向日本派遣技術專家。

據前方記者消息，由于地震引發的海嘯，重災區道路情況非常惡劣，幾乎面目全非，使搜救工作變得異常艱難。