俄羅斯聯邦偵查委員會23日表示，該委員會調查組專家正在事件現場開展調查工作；緊急情況部門正在現場清理廢墟、研究視頻監控錄像、開展傷亡人員統計及受害人身份核實等工作，對音樂廳的現場勘查和物證收集工作也在進行中。

對音樂廳的初步調查顯示，恐怖分子在襲擊中使用了自動武器，并用易燃液體縱火。槍傷和因燃燒物中毒是遇難者死亡主要原因。調查人員正在對從現場獲取的武器和彈藥等實物進行彈道、基因和指紋檢測。

俄羅斯緊急情況部23日發布消息稱，遭恐襲的音樂廳內明火已全部撲滅。莫斯科州州長沃羅比約夫當天表示，音樂廳恐襲現場的救援行動已經結束，搜索行動仍在進行中。