5时30分，上海铁路局有关负责人在桥下组织指挥救援过程中，简单按照以往有关事故现场处置方式，组织挖坑就地掩埋受损车头和散落部件。当将受损车头和散落部件放入坑中准备掩埋时，被有关领导同志制止。最终受损车头及散落部件未被掩埋，并于7月25日22时运往温州西站集中存放、专人看管。经调查，组织挖坑时，桥下事故车辆人员搜救工作已经完成、现场勘察已经结束、相关物证已经提取。

　　11时10分，受胡锦涛总书记、温家宝总理委派，张德江副总理率国家有关部门(单位)负责同志抵达温州，代表党中央、国务院看望并慰问了受伤人员，查看了事故现场，要求各有关方面“要坚决按照胡锦涛总书记、温家宝总理的重要指示精神，坚持把救人摆在第一位，继续争分夺秒全力搜救伤亡人员，不留任何死角，确保绝无遗漏”。当看到一个坑内堆放的列车残骸时，他明确指示：“残骸不能埋。要做好现场保护和事故车辆的妥善保存，为事故调查分析提供条件。”随后，张德江副总理慰问了参加救援的部队官兵和其他救援人员。

　　14时，张德江副总理在温州主持召开会议，再次传达胡锦涛总书记、温家宝总理的重要指示精神，在听取浙江省、温州市和铁道部关于事故情况和抢险救援、伤员救治等进展情况的汇报后，进一步强调：“一定要坚决按照胡锦涛总书记、温家宝总理的重要指示要求，把救人放在第一位，全力以赴组织好抢险救援工作。同时，要做好下一步工作：一要全力以赴救治伤员，千方百计调动一切医疗力量进行救治、千方百计减少因伤死亡、千方百计减少因伤致残;二要认真做好遇难、受伤人员的善后工作，坚持以人为本，做好死伤人员的家属接待工作，依据有关政策妥善做好赔偿等工作;三要继续做好滞留旅客疏散的后续工作;四要在完成救援和相关工作后，在确保安全的前提下，认真组织好恢复通车准备工作，并尽快恢复通车，同时注意现场清理工作安全，加强列车运行科学调度，开展全路安全检查;五要加强宣传舆论工作，公开、透明发布事故消息，及时、准确报道救援进展情况;六要成立事故救援善后总指挥部，由浙江省政府主要负责同志任总指挥，铁道部主要负责同志任副总指挥，各部门积极支持配合，共同做好各项工作;要成立国务院"7·23"甬温线特别重大铁路交通事故调查组，由安全监管总局牵头，以严肃认真、实事求是、科学严谨的态度，全面开展事故调查工作，查明事故原因，总结事故教训，依法依规严肃处理相关责任人员。”

　　14时50分，中铁二十四局抢险救援人员将两台300吨汽车吊就位，开始对桥上车体吊移施救。15时10分，D3115次列车第15号车厢被吊至桥下;16时30分，D301次列车第5号车厢被吊至桥下。此时，考虑到车厢里可能还有幸存者，吊动车厢会造成再次伤害，且在吊动过程中，也可能会造成遗体、遗物从车厢里滑落。因此，决定在桥上对D3115次列车16号车厢搜救完毕后再吊离。17时，当把压在D3115次列车16号车厢上的D301次列车1号车厢走行部吊开后，救援人员立即进入16号车厢内搜寻，在搜寻出7具遇难者遗体后，救援人员发现一个小孩被车厢行李架压着，便立即进行施救;17时15分，在D3115次列车第16车厢的小女孩项炜伊被成功救出，并紧急送往医院救治。

　　此后，铁路方面救援人员对桥面上散落的旅客行李物品进行了多次反复仔细清理收集，同时对桥面其他方面进行了仔细搜寻清理，在确认已没有受伤人员、遇难者遗体和旅客物品后，开始组织损毁线路修复工作。7月24日23时30分，永嘉站至温州南站下行线事故地段损毁线路重新铺轨、补砟完毕，线路和接触网修复完成。铁道部组织有关技术专家对桥梁主体结构进行了检测，确认墩台、梁体、支座均无损坏，事故对桥体主体质量没有影响，具备安全行车的条件。与此同时，为了保留温州南站列控系统事故发生时的现状，铁路方面制定了站间行车办法，取消了列车区间追踪运行。

　　7月25日4时32分，温州南站至永嘉站下行线恢复供电;5时05分，温州南站至永嘉站上行线恢复供电;9时31分通车。

　　整个救援过程中，共搜救出260名遇险人员，找到当场死亡的25具遇难者遗体。

　　此次事故造成的40名死亡人员当中，有旅客37人、司乘人员3人(其中：男性25人、女性15人;当场死亡25人、送医院途中死亡13人、医治无效死亡2人);172名受伤人员当中，有旅客169人、司乘人员3人(其中：男性94人、女性78人)。

　　D301、D3115次列车伤亡人员分布表

　　浙江省、铁道部积极开展善后工作，按照“一对一”工作要求，专门成立58个“5+1+X”(即温州市5人，铁路部门1人，遇难人员所在地政府若干人)善后工作小组，全面开展遇难者家属接待、心理疏导、赔付等工作。

　　在整个事故应急处置工作中，也暴露出铁道部对动车组列车运行中发生的重特大事故应急预案和应急机制不完善、应急处置经验不足，信息发布不及时，对有关社会关切回应不准确等问题，引起社会质疑，造成了负面影响。特别是简单按照以往有关事故现场处置方式，在现场挖坑将受损车头和零散部件放入其中准备掩埋，虽被制止，但在社会上产生了不良影响。