行政院環境保護署環境衛生及毒物管理處長袁紹英表示，中油五輕火警後，環保單位接獲通報後啟動應變機制，派遣環保署南區督察大隊及南部環境毒災應變隊趕赴現場協助處理。
袁紹英說，環境毒災應變隊人員到達現場後，立即在周遭鄰近敏感區域：後勁國小、後勁國中、油廠國小、中山附中（國光高中）及金屬中心5處地點，以移動式氣相層析質譜儀(GC-MS)實施量測，測值均低於偵測下限(ND)，初步未監測到有毒性化學物質外洩。
總部設址高雄的環保團體地球公民基金會指出，此次發生工安意外的是五輕丁二烯工廠，而「1,3-丁二烯」（1,3-butandiene）被環保署列為第2類毒性化學物質，不只會導致腫瘤、生育能力受損等，也是國際間公認的一級致癌物。
地球公民基金會認為，中油公司與環保相關單位理應於第一時間，向當地居民說明可能發生的危險，讓民眾有所因應。此外，對火災延燒過程中有無丁二烯外洩、是否真的「無有害氣體洩漏」仍高度存疑。