Sau nhiều ngày điều tra, cơ quan chức năng kết luận, nguyên nhân vụ nổ được xác định do nhân viên nhà hàng nướng SURA BBQ Vinh quên khóa van tổng của hệ thống bình gas công nghiệp đặt trong phòng kín, dẫn đến rò rỉ khí gas. Đến 0h30 ngày 20/3, trong căn phòng này có thể có chập điện, tóe lửa khiến vụ nổ xảy ra.
Sau khi dập tắt đám cháy do vụ nổ gây ra tại nhà hàng này, Cảnh sát PCCC tỉnh Nghệ An đã phối hợp các đơn vị chức năng Công an tỉnh Nghệ An thành lập hội đồng khám nghiệm, điều tra, xác định nguyên nhân và thống kê thiệt hại. Ngoài thiệt hại về kinh tế, CQĐT cho rằng không có dấu hiệu hình sự trong vụ nổ này.
Trước đó, như báo Người Đưa Tin đã đăng tải, khoảng 0h30 ngày 20/3, người dân sống quanh địa chỉ số 5, đường Trần Phú, TP.Vinh, tỉnh Nghệ An hoảng loạn sau một tiếng nổ kinh hoàng. Ngay sau khi vụ nổ xảy ra, lực lượng PCCC Công an Nghệ An đã tức tốc đưa 5 xe chữa cháy cùng lực lượng cứu hộ đến hiện trường. Vụ nổ khiến phần lớn dãy nhà đều bị tàn phá. Gian nhà chứa các bình gas phía sau sập đổ hoàn toàn, các cánh cửa và pano quảng cáo đều bị thổi tung, mảnh kính bị bắn xa vài trăm mét.
Đến khoảng 4h cùng ngày, lực lượng Cảnh sát PCCC đã hoàn toàn khống chế được ngọn lửa và di chuyển các bình gas còn lại ra khu vực an toàn.