A rengés után cunami keletkezett, melynek első hullámait 6 méteresre becsülték, majd ezt az értéket módosították 10 méteresre. Későbbi mérések szerint a cunami magassága egyes helyeken a 38 métert is megközelítette. A Pacific Tsunami Warning Center (Csendes-óceáni cunamifigyelő központ) március 11-ére több riasztást is elrendelt, közöttük Japán területére, főként Honsú szigetének északkeleti partjára, de figyelmeztette a Csendes-óceán térségében található összes országot, cunamiriadót rendeltek el Chilére, Oroszországra, Mexikóra, a Hawaii-szigetekre, Ausztráliára, Indonéziára, a Fülöp-szigetekre, a Marshall-szigetekre, Pápua Új-Guineára, Naurura, valamint az Északi-Mariana-szigetekre is. A cunami körülbelül 10 órán belül elérte Észak-Amerika partjait is, először Oregon államnál, majd később az egész észak-amerikai partvonalon, többek közt Mexikóban és az Amerikai Egyesült Államokban.
