A Agência de Proteção Ambiental (EPA) disse em 12 de fevereiro que não havia detectado níveis de preocupação de substâncias perigosas liberadas durante ou após o acidente, mesmo com a monitoração do ar em toda a Palestina Oriental. Além disso, também estão sendo investigadas a contaminação do solo e das águas superficiais próximas ao local do acidente, com material derramado seguindo para um riacho próximo. Através de uma carta enviada à empresa em 10 de fevereiro, a EPA disse que substâncias liberadas durante o incidente foram detectadas em muitos riachos de Ohio.
Os funcionários do Departamento de Recursos Naturais de Ohio estimam que 3.500 peixes foram mortos nos 7,5 milhas de riachos ao sul da cidade, e que a Norfolk Southern instalou um sistema de barragem e bypass de água para evitar a contaminação das águas a jusante. Infelizmente, até o momento, pelo menos quatro processos de ação coletiva foram arquivados contra a Norfolk Southern por negligência.