Na pokładzie maszyny był też ostatni prezydent RP na uchodźstwie Ryszard Kaczorowski, a także między innymi wicemarszałkowie Sejmu i Senatu, parlamentarzyści, dowódcy głównych sił zbrojnych, osoby sprawujące wysokie funkcje w państwie, duchowni, przedstawiciele Rodzin Katyńskich oraz załoga samolotu i funkcjonariusze BOR. Delegacja leciała na uroczystości 70. rocznicy zbrodni katyńskiej. Tragedia wstrząsnęła całą Polską. W południe w Krakowie zabrzmiał dzwon Zygmunt. Obowiązki głowy państwa przejął ówczesny marszałek Sejmu Bronisław Komorowski, który ogłosił żałobę narodową.

Na wieść o katastrofie żałobę narodową ogłosiły także 23 państwa. Wiele krajów i organizacji międzynarodowych przesłało kondolencje. Flagi przed budynkiem Komisji Europejskiej w Brukseli zostały opuszczone do połowy masztu na znak żałoby i solidarności. Od pierwszych godzin po katastrofie mieszkańcy Polski oddawali hołd zmarłej parze prezydenckiej i pozostałym ofiarom - w Warszawie składano kwiaty i zapalano znicze przed bramą Pałacu Prezydenckiego oraz na placu Piłsudskiego, w kilkudziesięciu miastach odbyły się marsze pamięci w hołdzie tragicznie zmarłym. 17 kwietnia na placu Piłsudskiego w Warszawie odbyła się msza święta w intencji wszystkich ofiar, koncelebrowana przez Episkopat Polski. Na olbrzymim płótnie widniały zdjęcia 96 osób, które zginęły. W uroczystości wzięło udział około 100 tysięcy osób.

Ciała ofiar katastrofy - po identyfikacji - zostały przetransportowane do Polski. Pierwsza powróciła do kraju trumna ze szczątkami prezydenta Lecha Kaczyńskiego. Ciało brata zidentyfikował Jarosław Kaczyński. Dwa dni później zostały rozpoznane zwłoki Marii Kaczyńskiej. Pogrzeb pary prezydenckiej odbył się 18 kwietnia na Wawelu. W uroczystości uczestniczyło ponad 150 tysięcy osób, w tym przedstawiciele najwyższych władz państwowych i delegacje z kilkudziesięciu krajów. Pogrzeby ofiar katastrofy trwały do ostatnich dni kwietnia. Ostatnie pożegnanie - generała Andrzeja Błasika - odbyło się 28 kwietnia na warszawskich Powązkach. Jednak kilka miesięcy później, we wrześniu 2010 roku, uczestnicy motocyklowego rajdu katyńskiego odnaleźli na miejscu tragedii szczątki - jak wykazały potem badania - generała Błasika. Drugi pochówek odbył się w 2015 roku w Kaplicy Pamięci Narodu na Jasnej Górze. 28 ofiar katastrofy spoczęło w Kwaterze Smoleńskiej na Powązkach Wojskowych. Na tym samym cmentarzu symboliczną mogiłę mają Maria i Lech Kaczyńscy pochowani na Wawelu. Wiele rodzin pochowało swoich bliskich na cmentarzach w rodzinnych stronach.

Po katastrofie ówczesna minister zdrowia Ewa Kopacz udała się do Rosji, gdzie towarzyszyła rodzinom w identyfikacji ich bliskich. Jej działania spotkały się później z krytyką. Minister zarzucono, że mówiła o starannym przeszukaniu miejsca katastrofy, podczas gdy znaleziono tam później ludzkie szczątki oraz liczne przedmioty. Chodziło też o zapewnienia minister Kopacz, że polscy lekarze pracowali z rosyjskimi przy sekcjach zwłok, a okazało się, że uczestniczyli jedynie w identyfikacji ciał. Minister przekonywała, że uwierzyła zapewnieniom Rosjan o dokładnych przeszukaniach, a w drugiej kwestii - wyraziła się nieprecyzyjnie. Przeprosiła rodziny ofiar.

Mimo wykonania badań genetycznych kwestia identyfikacji ofiar budziła wątpliwości rodzin, dlatego przeprowadzono kilka ekshumacji. W ich wyniku w 2012 roku okazało się, że doszło do zamiany ciał Anny Walentynowicz i Teresy Walewskiej-Przyjałkowskiej. Błędna identyfikacja ciał miała też miejsce w przypadku Ryszarda Kaczorowskiego oraz innej ofiary katastrofy smoleńskiej. Na wniosek rodziny nie ujawniono o kogo chodzi. W związku ze śledztwem dotyczącym katastrofy Prokuratura Wojskowa ekshumowała trzy kolejne ofiary: Zbigniewa Wassermanna, Przemysława Gosiewskiego i Janusza Kurtykę.
W 2016 roku Prokuratura Krajowa, która przejęła śledztwo smoleńskie od zlikwidowanej Prokuratury Wojskowej, zdecydowała o ekshumacji wszystkich niespopielonych i nieekshumowanych wcześniej ciał ofiar tragedii, czyli 83 osób (w latach 2011-12 przeprowadzono dziewięć ekshumacji, cztery osoby zostały skremowane). Decyzję uzasadniono błędami w rosyjskiej dokumentacji medycznej, brakiem materiałów fotograficznych, a także odmową Rosji na wydanie zgody na przesłuchanie rosyjskich biegłych, którzy przeprowadzali na miejscu sekcje zwłok.

Ekshumacje rozpoczęły się w połowie listopada 2016 i zakończyły w maju 2018 roku. Ciała ofiar poddano badaniom genetycznym, toksykologicznym, histologicznym i fizykochemicznym. Prokuratura nie ujawnia szerszych informacji dotyczących wyników ekshumacji. Wiadomo, że znaleziono 69 szczątków ludzkich pochodzących od 26 osób w trumnach innych ofiar katastrofy. Dwa ciała zostały zamienione. Decyzje prokuratury o ekshumacjach spotkały się ze sprzeciwem części rodzin ofiar.

Pięć dni po katastrofie, 15 kwietnia, przed Pałacem Prezydenckim harcerze postawili drewniany krzyż, wokół którego gromadzili się ludzie, kładąc kwiaty i zapalając znicze. Z czasem symbol ten stał się przedmiotem sporów. Zwolennicy pozostawienia go przed Pałacem Prezydenckim domagali się godnego uczczenia ofiar, na przykład pomnikiem, a przeciwnicy postulowali przeniesienie krzyża w inne miejsce. Dochodziło do manifestacji i przepychanek. Krzyż stał na Krakowskim Przedmieściu do 16 września 2010 roku, kiedy to - bez uprzednich zapowiedzi - przeniesiono go do kaplicy w Pałacu Prezydenckim. Wcześniej, w lipcu, Kancelaria Prezydenta, Kuria Metropolitalna Warszawska oraz władze ZHP i ZHR zawarły porozumienie dotyczące przeniesienia krzyża do kościoła Świętej Anny. Jednak próba podjęta w sierpniu zakończyła się niepowodzeniem z powodu oporu zwolenników pozostawienia krzyża przed pałacem. Ostatecznie jednak, 10 listopada 2010 roku, trafił do świątyni.

Przez 8 lat po katastrofie każdego 10. dnia miesiąca przed Pałacem Prezydenckim w Warszawie odbywały się uroczystości ku czci ofiar katastrofy smoleńskiej. Uczestniczyli w nich politycy i zwolennicy PiS. 10 kwietnia 2018 roku odbyła się ostatnia, 96. miesięcznica z marszem z archikatedry św. Jana przed Pałac Prezydencki. Prezes PiS Jarosław Kaczyński powiedział wówczas, że odbyło się 96 marszów, tyle ile jest ofiar katastrofy smoleńskiej. Choć marsze nie są organizowane, odbywają się miesięcznice, podczas których odprawiana jest msza w intencji ofiar katastrofy i składane są wieńce przed upamiętniającymi ich pomnikami.

W 6. rocznicę katastrofy Jarosław Kaczyński zapowiedział, że na Krakowskim Przedmieściu stanie pomnik ofiar tragedii smoleńskiej oraz pomnik prezydenta Lecha Kaczyńskiego. Zawiązano społeczny komitet budowy monumentów, zorganizowano publiczną zbiórkę. Zwolennicy umiejscowienia pomnika przed Pałacem Prezydenckim podkreślali, że właśnie tam po katastrofie Polacy spontanicznie składali hołd ofiarom. Warszawski Ratusz pod kierownictwem Platformy Obywatelskiej proponował inne miejsce - u zbiegu Trębackiej i marszałka Focha. Sytuacja zmieniła się po wygranych przez PiS wyborach w 2015 roku. Jesienią 2017 został wybrany projekt pomników, w lutym 2018 roku wojewoda mazowiecki zdecydował o postawieniu pomnika ofiar tragedii smoleńskiej na placu Piłsudskiego, a w październiku o ulokowaniu na placu pomnika Lecha Kaczyńskiego. 10 kwietnia 2018 roku, w 8. rocznicę tragedii smoleńskiej, na placu Piłsudskiego odsłonięto pomnik upamiętniający 96 ofiar katastrofy polskiego samolotu. 10 listopada 2018 roku, w przeddzień 100-lecia odzyskania przez Polskę niepodległości, nieopodal tego monumentu uroczyście odsłonięto pomnik prezydenta Lecha Kaczyńskiego.

Wrak polskiego samolotu wciąż znajduje się w hangarze na płycie wojskowego lotniska Smoleńsk Północny. Przedstawiciele polskich władz wielokrotnie w rozmowach ze stroną rosyjską podnosili sprawę jego zwrotu, jednak Rosjanie utrzymują, że stanowi dowód w prowadzonym przez nich śledztwie.

Wyjaśnianie przyczyn katastrofy smoleńskiej od lat budzi spory. Obecnie za jedyny wiążący dokument określający przebieg oraz faktyczne przyczyny katastrofy uznawany jest raport sporządzony przez Komisję Badania Wypadków Lotniczych Lotnictwa Państwowego pod przewodnictwem ówczesnego szefa MSWiA Jerzego Millera, pochodzący z lipca 2011 roku. W tzw. raporcie Millera za przyczynę wypadku uznano "zejście poniżej minimalnej wysokości zniżania, przy nadmiernej prędkości opadania, w warunkach atmosferycznych uniemożliwiających wzrokowy kontakt z ziemią i spóźnione rozpoczęcie procedury odejścia na drugi krąg. Doprowadziło to do zderzenia z przeszkodą terenową, oderwania fragmentu lewego skrzydła wraz z lotką, a w konsekwencji do utraty sterowności samolotu i zderzenia z ziemią". Raport wymienia też kilkanaście czynników i okoliczności sprzyjających katastrofie, wskazujących na uchybienia po stronie polskiej i rosyjskiej. Według komisji ani rejestratory dźwięku, ani parametrów lotu nie potwierdzają tezy o wybuchu na pokładzie samolotu.
Od stycznia w Ministerstwie Obrony Narodowej pracuje zespół do spraw oceny funkcjonowania podkomisji do spraw ponownego zbadania wypadku lotniczego pod Smoleńskiem. Podkomisja została powołana przez Antoniego Macierewicza w czasie rządów Prawa i Sprawiedliwości w 2016 roku i kwestionowała "raport Millera". Podobnie jak poprzedzający ją zespół parlamentarny w Sejmie wielokrotnie ogłaszała, że na pokładzie Tupolewa doszło do eksplozji, odrzucając tezę, że do tragedii przyczyniło się zderzenie z przeszkodą. W kwietniu 2023 roku podkomisja smoleńska złożyła w prokuraturze zawiadomienie o podejrzeniu popełnienia przestępstwa zamachu na prezydenta Lecha Kaczyńskiego oraz morderstwa pozostałych 95 osób podróżujących Tu-154 10 kwietnia 2010 roku.
Prowadzona przez Antoniego Macierewicza podkomisja została rozwiązana 15 grudnia 2023 roku, po objęciu władzy przez rząd Donalda Tuska.

Śledztwo w sprawie katastrofy smoleńskiej od 10 kwietnia 2010 roku prowadzi prokuratura. Początkowo zajmowała się tym Wojskowa Prokuratura Okręgowa w Warszawie. Po reformie prokuratury przez rząd PiS śledztwo od zlikwidowanej wtedy prokuratury wojskowej przejęła Prokuratura Krajowa. Tam, od marca 2016 roku, prace prowadzi Zespół Śledczy nr 1. W lutym (2024) media poinformowały, że po zmianie władzy nowe kierownictwo prokuratury zdecydowało, że śledztwo w sprawie katastrofy smoleńskiej będzie kontynuowane. Śledczy czekają na wyniki prac międzynarodowego zespołu biegłych, w tym badania szczątków maszyny na obecność materiałów wybuchowych. Dopiero po zapoznaniu się z nimi zapadną ewentualne decyzje procesowe. We wrześniu 2020 roku Prokuratura Krajowa poinformowała, że wystąpiła do sądu z wnioskiem o tymczasowe aresztowanie trzech rosyjskich kontrolerów lotów, którzy 10 kwietnia 2010 roku pełnili służbę na lotnisku w Smoleńsku. W listopadzie 2022 roku Sąd Okręgowy w Warszawie wydał postanowienie o tymczasowym aresztowaniu trzech Rosjan. W chwili katastrofy prezydenckiego Tu-154 na wieży smoleńskiego lotniska byli: podpułkownik Paweł Plusnin, major Wiktor Ryżenko i pułkownik Nikołaj Krasnokucki. Według polskiej prokuratury osoby te celowo doprowadziły do katastrofy, w której zginęła cała 96-osobowa delegacja państwa polskiego na uroczystości 70. rocznicy zbrodni katyńskiej. Rosja na wniosek o ich aresztowanie odpowiedziała negatywnie. Za wszystkimi wydano międzynarodowe listy gończe.

Śledztwo w sprawie kontrolerów toczy się od wiosny 2015 roku. W kwietniu 2017 roku prokuratura sformułowała nowe zarzuty wobec dwóch kontrolerów i nadzorującej ich osoby. Kontrolerom zarzucono umyślne sprowadzenie katastrofy w ruchu powietrznym. Dodatkowo trzeci Rosjanin obecny wtedy w wieży kontroli lotów otrzymał zarzut pomocnictwa. Wcześniej jeden z kontrolerów był podejrzany o sprowadzenie niebezpieczeństwa katastrofy, a drugi - o jej nieumyślne spowodowanie. Prokuratura zmieniła zarzuty po ponownej analizie materiału dowodowego, kiedy ustaliła, że radiolokacyjny system lądowania, z którego korzystała obsługa wieży kontrolnej w Smoleńsku, uległ awarii na kilka minut przed katastrofą. Na monitorach, przed którymi siedzieli kontrolerzy, zanikał punkt oznaczający pozycję samolotu. W efekcie większość informacji o położeniu Tu-154, które kontrolerzy przekazywali pilotom, było nieprawdziwych. Mimo że kontrolerzy nie znali faktycznego położenia samolotu, wydawali pilotom komendy zezwalające na zniżanie i warunkowe podejście do lądowania. Prokuratorzy przyjęli, że podejrzani - zezwalając na zniżanie się samolotu i warunkowe próbne podejście do lądowania - przewidywali, iż może dojść do katastrofy i się na nią godzili. Oznacza to umyślne, w zamiarze ewentualnym, sprowadzenie katastrofy w ruchu powietrznym, której następstwem jest śmierć wielu osób, czyli przestępstwo z art. 173 Kodeksu karnego. Właśnie dlatego prokuratura wydała postanowienia o zmianie zarzutów formułowanych wobec rosyjskich kontrolerów - z nieumyślnego spowodowania katastrofy i sprowadzenia jej niebezpieczeństwa na działanie umyślne.

W grudniu (2023) Sąd Najwyższy uchylił wyrok w sprawie w organizacji lotu prezydenckiego TU-154 do Smoleńska w 2010 roku, między innymi wobec skazanych byłego szefa KPRM Tomasza Arabskiego i urzędniczki kancelarii premiera Moniki B. Głównym powodem umorzenia była "nienależyta obsada" sądu drugiej instancji, czyli wyłonienie dwojga sędziów rozpatrujących sprawę przy udziale nowej Krajowej Rady Sądownictwa. Sprawa wróciła do sądu apelacyjnego.
W czerwcu 2021 roku Sąd Apelacyjny w Warszawie utrzymał karę 10 miesięcy więzienia w zawieszeniu na 2 lata wymierzoną w I instancji Tomaszowi Arabskiemu. Jedyną zmianą była modyfikacja opisu zarzuconego mu czynu.
W I instancji, w czerwcu 2019 roku, warszawski Sąd Okręgowy uznał, że Tomasz Arabski "nie dopełnił ciążących na nim obowiązków z tytułu pełnienia funkcji koordynatora odpowiedzialnego za organizowanie lotów polskich wojskowych statków powietrznych o statusie HEAD". Sąd Apelacyjny poszerzył ten opis o "działania na szkodę interesu publicznego i interesu prywatnego". W analogiczny sposób wyrok został zmieniony w stosunku do urzędniczki Moniki B., która w czerwcu 2019 roku przed Sądem Okręgowym w Warszawie została skazana na 6 miesięcy pozbawienia wolności w zawieszeniu na rok. Sąd utrzymał wyrok w całości w stosunku do pozostałych trzech urzędników - Miłosława K. z kancelarii premiera oraz Justyny G. i Grzegorza C. z ambasady RP w Moskwie - którzy w I instancji zostali uniewinnieni.

Dotychczas jedynym wątkiem dotyczącym wizyty z 10 kwietnia 2010 roku zakończonym prawomocnym wyrokiem była sprawa byłego wiceszefa BOR gen. Pawła Bielawnego. W kwietniu 2017 roku Sąd Apelacyjny w Warszawie podtrzymał orzeczenie I instancji skazujące go na 1,5 roku więzienia w zawieszeniu na 3 lata za nieprawidłowości przy ochronie wizyt Donalda Tuska i Lecha Kaczyńskiego w Katyniu 7 i 10 kwietnia 2010 roku