爆炸案發生後，喀什市面由深夜至天光，氣氛依然緊張，在街上巡邏的公安比平日多。醫治受傷武警的第一人民醫院，亦有大批公安持長槍駐守，部份人更穿上避彈衣。
至於發生爆炸的現場怡全賓館，以一塊大帆布蓋著，賓館的玻璃碎裂，而相距只有幾十米的公安邊防支隊營房，天未光，便有公安到場調查，附近仍留有清淅的殺車痕，以及爆炸過的痕跡。喀什市對開的主要公路，公安不斷截查車輛；機場亦加強了保安，設置了多重的檢查站。
當地目擊事件的一位女士接受香港有線電視訪問時說，自己每天都會經過爆炸現場，她慶幸自己沒有被炸到，但現在仍然感到恐慌。她說﹕因為早上我和我愛人也在鍛練的，我從那個地方跑過來，幾乎都在那個地方和他們碰面，和他們碰面以後……都是很年青的生命，我心裡想，我每天跑步，都在那個點上和他們碰面。真的，特別惋惜這十六條生命。
新疆公安廳和喀什市政府，在事發後一天，公布調查進展，指當場拘捕了兩名男性疑犯，分別是二十八及三十三歲，其中一人是出租車司機、另一人則是菜販。
根據初步調查，行兇者是有預謀發動襲擊，於事發前一天，趁公安邊防支隊官兵出操，駕駛一架偷來的大貨車，從隊伍背後突然衝前，將官兵撞倒，同時間再引爆兩枚爆炸裝置，和持刀攻擊武警。當局在現場繳獲到九個爆炸品和一支槍，與去年在東突恐佈活動訓練營起出的武器相似。同時，還繳獲了兩把刀及一些宣揚聖戰內容的宣傳品。
喀什地委書記史大剛在記者會上並沒有明確指明這次爆炸案是否是“恐佈襲擊”，他表示兩名疑犯已經供認是要發動聖戰，為了發動襲擊，用了個多月時間收集武警操練的情況，認為兩人是恐佈份子。他說﹕犯罪嫌疑人在遺書中提到，製造這次血案，是為了捍衛宗教，比個人的生命和母親的安詳生活更為重要，所以開展聖戰。整個犯罪的事實，是有預謀、有計劃、有分工的。他們說已經對喀什邊防支隊出早操的時間、路線觀察了一個多月。史大剛表示﹐當局去年至今﹐已拘捕18名曾在境外受訓的恐怖分子。
法新社引述目擊襲擊經過的遊客指，兩名發動襲擊的人，當時穿上類似武警的制服，其中一人下車用刀斬武警，多名武警當場倒地，當時亦有武警曾經拾起兇徒用作傷人的軍刀，與另一名發動襲擊的人搏鬥。
中國的反恐專家、現代國際關係學院反恐研究中心主任李偉向本台表示，事件毫無疑問，是東突份子策動的，他認為短期內，中國仍然面對類似襲擊的威脅。他說﹕東突的恐佈勢力，一是針對普通民眾，一個是針對公安和武警、場所，我們看到這一次他們採取的恐佈襲擊手段，跟以前的手段沒有分別，所以我個人認為，從他們的手段、目標來看，應該是與這些東突組織，或是境外與東突有關的團伙所為。
此次襲擊案於奧運開幕前四天發生，引起各界關注奧運安全的問題。北京奧組委發言人孫偉德，接受本台訪問時強調，在中國政府和國際社會支持下，中國是有能力舉辦一個平安的奧運會。他說﹕關於奧運會的安全，我們中國政府、北京奧組委都非常重視。我們已經採取必要、有效的奧運安保措施，做好了應對，任何威脅奧運安全的準備。
美國國務院發言人，強烈譴責爆炸襲擊案，美方向遇難者家屬表示慰問。而流亡美國的維吾爾穆斯林領袖熱比婭亦譴責事件，但呼籲北京當局，不要利用事件，進一步打壓於中國的維吾爾族人。