爆炸案發生的當晚，倫敦的一家阿拉伯語報紙(英文名稱：AL-Quds Al-Arabi)主編阿特萬對英國「天空新聞」電視台和BBC說，該報收到一封以基地組織名義發來的阿拉伯語電子郵件。這封電子郵件稱，基地組織認為西班牙是「反伊斯蘭戰爭聯盟」的最主要成員之一，該組織的「死亡命令」擊中了反伊斯蘭十字軍聯盟的先鋒，從而清算了與西班牙的一筆帳。

西班牙政府表示將仔細地審查該信的真偽。內務大臣安赫爾.阿塞韋斯說，西班牙警方正在進行全方位調查，而巴斯克民族分裂組織「埃塔」仍是最大的嫌疑犯，因為爆炸中使用的炸藥是「埃塔」組織所慣用的；另外，「埃塔」組織在去年聖誕節期間曾聲言要製造火車爆炸事件。本來，爆炸事件剛發生後，阿塞韋斯曾將「基地」或其它伊斯蘭組織排除在嫌疑目標之外。

阿塞韋斯今天還透露，西班牙警方找到了一輛被報失的送貨車，車上搜查出七根雷管和一盤錄有古蘭經內容的阿拉伯語錄音帶。不過，錄音帶上並沒有威脅要進行恐怖襲擊的內容。

中歐時間今天上午，西班牙警方還發現了一枚炸彈並及時解除了其引爆裝置，這枚炸彈藏在從爆炸現場集中到馬德里警察局的一堆行李裡。當時，一個提包裡傳出的手機鈴聲引起了警察的警覺，他們懷疑這一手機訊號可能是用來引爆炸彈。顯然，這枚炸彈的引爆機製出現了故障，否則會有不少警察局工作人員成為爆炸的犧牲品。

據最新的統計，爆炸事件造成的死亡人數已經上升到198，受傷人數達1500多。爆炸事件中，共有10枚炸彈在三個地點差不多同時被引爆。警方在事發地點的旅客行李中還發現了三枚沒有被引爆的炸彈，這三枚炸彈被設定成晚些時候形成第二波爆炸，其目的顯然是要在救援人員中造成傷亡。

西班牙政府宣佈進行三天的舉國哀悼。國王胡安.卡洛斯號召西班牙人團結一致與恐怖主義作鬥爭，稱「恐怖主義絕不會達到它的目的」。西班牙首相阿斯納爾在內閣緊急會議後宣佈，西班牙不會向恐怖主義屈服，不會與恐怖組織討價還價，並一定會徹底戰勝恐怖分子。

本周日，西班牙將舉行議會大選，現任首相阿斯納爾此前早已宣佈不再參加競選謀求連任。來自執政黨保守派陣營的前副首相拉霍伊被認為是最有希望的候選人，而他的最強有力對手則是工人社會黨的候選人薩帕特羅。