事故中遭撞沉的香港电灯公司旗下“南丫IV号”船只，已被拖到南丫岛岸边。船只四周围上白色的隔油带，以防止油污泄漏。另一艘涉事的港九小轮“海泰号”，仍停留在南丫岛榕树湾码头附近。3日，香港警方、海事处及消防处人员分别在现场及上船查看搜证。
警方在南丫岛榕树湾渡轮码头设立工作站，呼吁目击10月1日南丫岛撞船事故的居民向警方提供资料。
经初步调查，在南丫岛撞船事故发生时有数艘船只曾在现场协助救援，船上的人士有可能目击事件经过。警方呼吁有关船只的工作人员或乘客致电警方调查热线与调查人员联络。
2012年10月6日，香港海事处处长廖汉波在电台节目中表示，正针对事故中两船，即“南丫四号”和“海泰号”的船员是否违规，船只结构有否问题、“南丫四号”急速下沉原因 及船上安全设施等方面，积极搜证调查。并未有证据证实当晚是“海泰号”撞向“南丫四号”，港府当局会分析船只雷达资料并面会有关人士等，争取 在六个月内完成调查。
2012年12月13日，香港南丫岛撞船事故调查委员会继续实质聆讯，公开多段撞船影像。委员会传召的一名英国海事专家指出，事故系人为错误，撞船双方都有违规动作 。
远程摄录站拍摄的热能影像显示，撞船后，“南丫Ⅳ号”船身竖起，插入水中下沉。据介绍，两艘船是“高速碰撞”。两船相撞前数分钟并无明显减速，也没有明显转换方向。这位专家认为，事故是多重人为因素造成。他表示，意外主因应是“海泰号”在事发时没有按照《国际海上避碰规则》进行应急操作。同时，船上无人目测海面情况，也没有以安全航速航行。此外，撞船后沉没的“南丫Ⅳ号”，船长从南丫岛出航前也没有留意雷达，否则应能避免意外。
对2012年10月1日晚发生的南丫岛撞船事故造成39人死亡的惨剧，特区行政长官会同行政会议10月22日委任调查委员会进行调查，预计委员会将于2013年4月提交报告。据悉，实质聆讯将持续到12月21日，并将在2013年1至2月继续聆讯。未来，委员会还将传召包括海事处和警方人员、海事专家及船上乘客等多名证人。
录像曝光
香港南丫岛撞船的影像于2012年12月13日曝光，雷达片段显示两船相撞时都没有明显减速。
南丫岛撞船事故调查委员会13日展开第二天聆讯，并公开了四段影像，其中两段是水警远程摄录站拍的热能影像；另两段是雷达片段，显示两船相撞前的行走情况，背景还有人声提示当时的时间。
水警邱永恒作供时表示，事发当晚水警远程摄录站的摄录镜头原本是对着将要发放烟花的维多利亚港，但接报发生撞船后，便将摄录机镜头转向南丫岛方向。
在聆讯中公开的两段热能影像，可以看到“南丫四号”船尾下沉，船头向上，船身与水面差不多成直角，另一艘船“海泰号”则正在离开。邱永恒指出，根据电脑资料分析，两艘船是“高速碰撞”。
据聆讯播放的雷达片段显示，撞船一刻“南丫四号”时速约12.5海里，“海泰号”时速大约25海里，两艘船相撞前都没有明显减速。而在相撞前5分钟，“海泰号”航速大约为23.5海里。
在水警作供之前，香港海事处海事监督马志德作供时披露，海事处一本由控制室当值人员填写的纪录册，其中一页记录了“海泰号”船长报告在南丫岛以北发生了撞船。而海事处与“海泰号”船长对话的录音在12日的聆讯中播出，船长报告撞船后船身入水。 而事发当日在香港水域有两艘名为“海泰”的船只，因此发生撞船后，涉事的“海泰号”船长与海事处人员通话时引起误会。
报告公开
导致39死101人伤的南丫岛海难调查报告，由特首委任的独立调查委员会日前呈交，昨日正式公开。报告直斥海事处过去在批图、验船、执法、监管等方面都存在漏洞，特别是程序上及记录上有严重缺陷，提出有必要作出制度上的改变。运输及房屋局局长张炳良则宣布，将成立一个由他领导的海事处制度改革督导委员会，督导海事处检查整个部门发牌、规管和执法等范畴，制定全面而彻底的改革方案和落实时间表，恢复市民对本地船舶安全的信心。
香港特别行政区政府9月30日公布了3年前南丫岛海难完整的调查报告，报告显示海难中沉没的南丫四号客船从设计到验收，基本每个环节都存在纰漏。不过，政府认为证据不足，不再追加起诉政府海事处职员，这使家属感到不满。