中國官方新華社週三（24日）報道引述北京市公安局的消息表示，劉曉波週二經檢察機關批准後依法逮捕。該報道又指，據公安機關偵查掌握，近年來劉曉波以造謠、誹謗等方式，煽動顛覆國家政權、推翻社會主義制度，違反了《中華人民共和國刑法》，涉嫌煽動顛覆國家政權罪，北京市公安機關依法對劉曉波立案偵查，6月23日經檢察機關批准逮捕。
報道又說，經初步審查，劉曉波已對公安機關指控的犯罪事實，供認不諱。
劉曉波妻子劉霞向記者表示，北京公安局早上十一時前，把劉曉波逮捕通知書送到家中，公安並告訴她，應撤換代表律師莫少平，因為他也是《零八憲章》簽署人。劉霞表示，由於案件巳進入司法程序，要按程序辦事，她將多聘幾位屬於莫少平律師事務所的律師，以應付審訊。劉霞又表示，目前對案件並不樂觀。
記者：公安要求你撤換莫少平律師？
劉霞：對，但具體還未來得及談好（律師方面）。
記者：他希望你換掉律師，你會否受影響？
劉霞：這個我們作兩手準備，律師多請一點。
記者：你會聘請那位律師？
劉霞：反正也是莫少平律師事務所的。
莫少平表示，公安明確向劉霞表示要撤換代表律師，但他們沒有向他當面印證此事，所以週四他將向公安核實，是否以《零八憲章》作為劉曉波犯罪事實之一，如屬實，他便不担任律師。如不屬實，他會據理力爭，繼續担任代表律師。不過，就此事，律師事務所也有兩手準備，必要時，以尚寶軍及另一名律師處理案件。另外，他們會同時向北京公安局，遞交申請要求儘快與劉曉波見面。
他說：按照有關規定，他只有把《零八憲章》成為劉曉波的犯罪事實之一，他才可能說莫律師，你是《零八憲章》簽署人，不能當劉曉波辯護人，但是，如果《零八憲章》不是涉嫌犯罪事實之一，他沒有權拒絶我作為劉曉波的辯護人。
莫少平又說，公安曾轉告劉霞，劉曉波叫她不要為此事太焦急。目前劉曉波巳轉到北京看守所關押，因案件巳進入司法程序。
就案件，海淀區公安局御審處一名公安表示，如被逮捕，家屬通知書會送到戶籍所在地的公安機關，至於劉曉波情況，他們不接受電話查詢。
按照中國法律，案件現時仍在偵查階段，公安可以將他關押兩個月，第一次為一個月，第二次和第三次，可分別延期兩個月，案件之後移送檢察機關，作審查起訴，如證據不符合起訴，可補充偵察兩次，現階段未知開庭日期。
國際特赦組織讉責中國當局逮捕劉曉波，亞太區項目主任阮柔安(RoseannRife)表示，當局應停止以危害國家政權罪，懲罰純粹表達觀點的異見人士，這是一個懼怕公眾意見的政權，不顧一切所作出的行為。當局應撤消對劉曉波具政治迫害的控罪，他以和平方式表達言論，應立即無條件釋放他。
而《獨立中文筆會》發表聲明，抗議北京當局正式逮捕本會前會長劉曉波，無視國內外輿論，而變本加厲推行以言論罪的行徑極為憤怒。筆會強烈要求北京當局遵守中國憲法，和早已簽署的《公民權利和政治權利國際公約》。
另外，《維權網》及《中國民主論壇》均發表聲明，要求停止對劉曉波的政治迫害，並還以人身自由。
在香港的中國維權律師關拄組、香港天主教正義和平委員會及支聯會，週四發起遊行示威，抗議中國當局逮捕劉曉波，民主黨主席何俊仁批評當局以言入罪。
中國政法大學客座教授王友金表示，劉曉波因起草《零八憲章》及召集三百名人士簽名，中共會搜集劉曉波過往的言論來打壓他，但不一定是合符憲法的零八憲章作為犯罪事實。王友金又指，中共礙於國際面子，案件一定會進行起訴，並開庭審訊。他說：鬧到國際上面，所以拘留後，一般會進行審判，這件事我們覺得遲早來臨，但怎樣處理很難說，我相信劉曉波是知名人士，他在世界上有很多支持，中共未必對他的判決給與最高刑罸，但五年、八年的判決有可能。
劉曉波自零八年十二月八日被北京巿海淀區國保人員帶走後，其妻子劉霞沒有接獲任何正式通知，或法律文件指他被拘留的罪名。十二月中，他們曾遞交律師函要求與劉曉波見面，但國保總隊拒絶承認劉曉波被起訴，也不肯透露案件承辦人。今年一月，劉霞獲淮到小湯山探望劉曉波時，國保人員口頭告之，他被監視居住。今年六月八日劉霞接獲公安通知，延長監視居住。代表律師曾在六月十二日，北京人民檢察院第一分院偵察監督處，正式發出控告申訴函，對拘留劉曉波的違法偵察行為作出紏正。
五十三歲的劉曉波，曾是八九民運中“六四四君子”之一，其後被捕入獄。零八年十二月，劉曉波與大約三百名知識份子、律師、作家及學者簽署《零八憲章》，要求民主憲政，他在十二日八日憲章發表前夕被捕。