Wstrząsy wystąpiły o godz. 10:13 rano (czasu lokalnego). Ich ognisko znajdowało się około 10 km pod dnem Morza Japońskiego, 60 km od zachodnich wybrzeży wyspy Honsiu, na których leży prefektura i miasto Niigata. Później wystąpiły także mniejsze wstrząsy wtórne. Dla północno-zachodniej części kraju wystosowano ostrzeżenie przed tsunami, które jednak później zostało odwołane. W mieście Kashiwazaki i w jego rejonie zawaliły się domy. Runął dach głównego stadionu w Kashiwazaki, gdzie w momencie trzęsienia około 200 osób oglądało turniej sportowy. Kilka osób zostało rannych. W mieście Niigata z powodu zniszczeń całkowicie przerwana została dostawa wody, odcięto też dostawy gazu. Około 20 tysięcy budynków mieszkalnych pozbawionych zostało elektryczności. Telewizja NHK podała, że zapalił się transformator elektryczny w największej japońskiej elektrowni jądrowej Kashiwazaki-Kariwa, leżącej w rejonie trzęsienia. Ogień został już ugaszony. Wcześniej informowano, że cztery reaktory elektrowni zostały automatycznie wyłączone w momencie wstrząsów i że nie nastąpiły żadne zakłócenia w ich funkcjonowaniu. Zawieszono kursowanie superszybkich kolei łączących Tokio z północną i zachodnią częścią kraju. W prefekturze Niigata i Nagano wstrzymano ruch na trzech autostradach. Według napływających doniesień, trzęsienie uszkodziło drogi. Wstrząsy odczuwalne były również w leżącym około 260 km od Niigata Tokio. Premier Japonii Shinzo Abe przerwał podróż do kraju i powrócił do stolicy. Przy rządzie powołano sztab kryzysowy w celu oceny i naprawy szkód powstałych w wyniku trzęsienia. W 2004 roku trzęsienie ziemi o sile 6,8 stopnia, które nawiedziło Niigata, spowodowało śmierć 67 osób. Ponad 3 tysiące ludzi zostało wówczas rannych.