当地时间2月23日，美国国家运输安全委员会（下简称“NTSB”）发布了俄亥俄州有毒列车脱轨事故的初步调查报告。报告中提到，事故发生前车轮出现了轴承过热的警报，但调查人员没有发现轨道和路边的检测器存在问题，初步报告未就列车脱轨原因发表正式结论。
NTSB主席珍妮弗·霍曼迪表示，调查报告指出，发生脱轨事故的列车共有38节车厢，其中11节载有有害物质的车厢在事故发生后被点燃。脱轨车厢中有5节装载了115580加仑的氯乙烯，其中一节车厢的温度在事发后持续上升，可能会引起爆炸的聚合反应。为了避免爆炸，当地工作人员作出了“受控释放”就地排放氯乙烯并点燃的决定。
霍曼迪称，在事故发生前，列车的工作人员收到了车轮轴承过热的警报，并试图在列车脱轨前减速。列车脱轨时速度为每小时47英里，低于每小时50英里的限速。调查人员没有发现轨道和路边的检测器存在问题，初步报告未就列车脱轨原因发表正式结论。尽管如此，霍曼迪表示本起事故是“100%可以避免的”，但目前没有证据确定明确的责任人。