事故調查組認定，這是壹起液化石油氣罐車超速通過高速匝道發生側翻、碰撞、泄漏，引發爆炸的重大生產安全責任事故。
事故調查組通過深入調查和綜合分析，認定事故的直接原因是駕駛員謝駕駛車輛從限速60 km/h的路段行駛至限速30 km/h的彎道路段時，車輛及時側翻，罐體前頭部與立交橋混凝土護欄端部猛烈碰撞，形成破口，在沖擊力和罐內壓力作用下迅速撕裂解體。罐內液化石油氣迅速泄漏汽化擴散，遇到過往車輛產生的火花。
調查組認為，瑞安市瑞陽危險品運輸有限公司、葉延福等主要責任人無視國家危險化學品運輸法律法規，未落實GPS動態監管、安全教育管理、如實上傳電子運單等安全生產主體責任，存在車聯作業等違規行為，是事故發生的主要原因。GPS監管平臺運營商、服務商違規幫助瑞陽運輸公司逃避GPS監管和電子運單上傳主體責任。行業協會未如實開展安全生產標準化建設等級評定，事故匝道升級改造工程業主、施工、監理單位在防撞護欄施工過程中未履行各自職責，是事故發生的重要原因。
對事故調查中發現的地方黨委、政府、有關部門和其他公職人員履行職責中存在的問題，浙江省紀委監察局依紀依規組織審查調查，對30名責任人員進行了問責。
其中，瑞安市委書記馬勝聰被給予黨內警告處分；給予瑞安市委副書記、市長秦曉行政記過處分；給予瑞安市委常委、常務副市長張邦濤政務記過處分。
給予5人行政撤職處分:瑞安市交通運輸局綜合行政執法隊工作人員金(時任瑞安市道路運輸管理局黨總支委員、吉安分局局長)、瑞安市交通運輸局綜合行政執法隊工作人員毛曉華(時任瑞安市道路運輸管理局貨運物流管理科科長)、 以及浙江省公安廳臺州高速交警總隊三大隊黨支部書記、隊長朱暉。 瑞安市公安局交警大隊玉海中隊黨支部組織委員、副中隊長陳，臺州市公路應急保障站副高級工程師於群誌(臺州市路馬交通安全設施有限公司原經理)。