地震造成台湾全岛震感强烈，台媒报道称，全台摇晃约1分钟，强震后余震不止，截至上午8时53分，当地已发生至少16次余震，最高余震6.5级。福建、广东等地震感也非常明显，浙江、江苏、上海等地亦有震感反馈。
该地震有可能引发海啸影响，台湾特此发布海啸警报，提醒沿海地区民众防范。
自然资源部海啸预警中心在8点12分首先发布海啸Ⅰ级警报（红色），后在8点51分降为海啸Ⅱ级警报（橙色）。据国家突发事件预警信息发布网，根据最新监测分析结果，此次地震已在震源附近引发局地海啸，预计会对我国台湾沿岸局部区域造成灾害性影响。中国台湾花莲站于3日8时08分监测到105厘米的海啸波，中国台湾成功站于3日8时41分监测到45厘米的海啸波，中国台湾龙洞站于3日8时29分监测到21厘米的海啸波，日本石垣岛于3日8时30分监测到30厘米的海啸波。预计海啸波还将持续一段时间。
另据日本广播协会报道，日本气象厅3日面向宫古岛、冲绳本岛等地发布海啸警报，预计浪高3米。
地震发生时，台北市明显摇晃。台北捷运公司表示，全线车站暂停营运约40至60分钟，将进行安全检查。台北捷运公司说明，已接获地震4级讯息，立即进行列车清车暂停营运，目前进行车站检视及巡轨作业，暂无异常回报。高雄捷运已因应地震，全线列车先暂停行驶，轻轨同样因应地震全线先暂停行驶。
据台湾民视新闻网，地震摇晃至少1分钟，花莲轩辕路2号一栋房屋倒塌，当时疑似还有人在屋内，附近民众非常紧张，还有人从远出拍摄房屋倒塌瞬间。据凤凰网报道，该栋倾斜大楼有9-10层，目前救援人员已将高楼层民众疏困，6楼还有一人，地下室则有3位民众受困。
此外，稍早传出花莲市区北滨街一栋5层楼建筑，受地震影响，一楼梁柱断裂，整栋建筑物倾斜，画面显示，该建筑一楼已经陷入地面下。
花莲崇德苏花公路“花莲联外公路口”发现整片山体岩壁崩塌，现场扬起大片沙尘。台湾新北市环状线也出现“桥体错位”，新北捷运稍早说明，新北捷运（环状线、淡海轻轨与安坑轻轨）全线停驶疏散旅客并检查全线设施设备，预估暂停营运40-60分钟。
台媒报道称，桃园八德北青非营利幼儿园师生地震第一时间将幼童撤到园内空旷地，事发在上学时间，不少家长来不及跑，也跟着一起撤离。兴建中的青年活动中心建筑工人见地震发生，拔腿跑到屋外避难，一旁建地工人正在拆除样板屋，见状也放下手边工作，就怕钢材不慎掉落发生意外。
据台湾TVBS新闻网，位于宜兰县头城镇的著名景点龟山岛也传出灾情，有民众拍到岛屿一部分断裂，下方还溅起一团粉尘，画面十分惊悚。
据居民反映，福建、江西震感明显。地震发生后，中国铁路南昌局集团有限公司启动应急处置一级响应，按照应急抢险预案，封锁福建省内和江西部分铁路线路，第一时间扣停运行的客货列车，对铁路线路、桥梁、隧道及信号设备等进行安全检查，密切防范次生灾害，全力确保铁路运输安全。
国家自然灾害防治研究院首任院长、中国地质大学（北京）教授徐锡伟接受中新网采访时介绍，这次地震是菲律宾海板块与欧亚板块之间俯冲带上的一次地震。发震区域位于菲律宾海板块向北西斜向俯冲地带，由于菲律宾海板块的斜向俯冲在台湾地区及其东部海域除俯冲带外，还发育了左旋走滑的纵谷断裂（陆地）及其以西的近南北向逆断层系。
徐锡伟表示，这个位置发生地震的特点是，板块间碰撞俯冲导致地壳强烈缩短和斜向剪切变形，高震级地震频发。本次地震为逆冲型地震，在台湾地区东海岸花莲附近可能会有海啸发生，但估计海啸的幅度不会很大。