國防部指出，氣爆發生後，第四作戰區立即編成救援部隊，納編陸戰隊、四三砲指部、步訓部、三九化兵群、四支部等單位，救災部隊於凌晨二時許抵達現場，展開救災行動。國軍在事發地點附近的五權國小、光華國中成立前進指揮所，分別由海軍陸戰隊指揮部指揮官潘進隆中將、八軍團副指揮官何興隆少將擔任前進指揮所指揮官，而陸軍司令嚴德發上將昨中午也南下坐鎮，指示國軍救災。
海陸政戰主任孫常德受訪時表示，為把握黃金救援時間，軍方使用生命探測儀地毯式搜尋受困民眾，並以人工方式開挖，徒手搬開石塊，避免傷及民眾；夜晚視線不佳時，會出動照明車持續搜救。
孫常德指出，由於市府尚未完成管線清查，失蹤人員名單尚未確定，國軍將不放棄任何搜救機會，廿四小時持續動員救災，至人員搜救告一段落後，大型機具才會駛入災區，進行道路剷平工作。
國軍出動偵檢車、救護車、悍馬車、照明車、多功能工兵車等協助救災，而身穿防護衣的化學兵則持氣體偵測器偵測殘餘氣體，以防止再度爆炸或氣體中毒；同時開放海軍新濱、陸軍金湯、和平等營區及高雄國軍英雄館供災民住宿使用。