↑대지진 직후인 12일에 찍은 위성사진(위)와 2월26일에 찍은 사진(아래). 지진 뒤 곳곳이 침수돼 파인것처럼 보이는 곳이 훨씬 많아 피해가 광범위했음을 보여준다.
국토지리원은 이번 대지진의 진원에서 북서부에 위치한 미야기현 오지카반도가 동쪽으로 5.3m 이동했으며 동시에 1.2m 침몰했다고 분석했다. 이는 교토대의 미야자키 교수가 분석한 5.2m 이동과 1.1m 침몰보다 폭이 더 큰 것으로 일본 역사상 최대의 지각 변동이다.
지리원은 또 대지진이 일어난 뒤에도 일본 동북부와 관동지방에 걸쳐 대규모로 지각변동이 발생하고 있다고 밝혔다. 대지진이 일어난 지 1주일 동안 이와테현 야마다마치는 동쪽으로 약25cm 이동했으며 지바현도 동쪽으로 약17cm 이동했다.