１６日午前１０時１３分ごろ、新潟県と長野県で強い地震があり、新潟県柏崎市、刈羽村、長野県飯綱町で震度６強を観測するなど、北陸地方を中心に東北から近畿、中国地方にかけて震度５～１を観測した。気象庁によると、震源は新潟県上中越沖で、震源の深さは約１７キロ、地震の規模を示すマグニチュード（Ｍ）は６．８と推定される。この地震で同県佐渡市鷲崎で微弱な津波が観測された。
　新潟県警柏崎署によると、柏崎市春日１で倒壊家屋から１人が救出されたが意識不明の重体という。同署によると、柏崎市の東本町、西本町、諏訪町など市内で住宅数十軒が倒壊し、多数が閉じこめられたとの情報がある。柏崎市の刈羽郡総合病院によると、１００～１５０人が搬送され、重体の患者もいるという。
　一方、経済産業省によると、地震の影響で、東京電力柏崎刈羽原発は、稼働していた４基を停止したが、うち１基の変圧器で火災が発生し、約１時間半後に消し止められた。残る３基は定期検査中のため稼働していなかった。放射能漏れはないという。
　東北電力によると午前１１時現在、新潟、長岡、柏崎市などで約２万２０００戸が停電している。また、柏崎市ガス水道局は、安全のため市内約３万４０００戸へのガス供給を停止した。
　ＪＲ東日本東京支社によると、上越新幹線が運転を中止したほか、長野、東北新幹線なども一時運転を見合わせた。
　気象庁は正午から記者会見を開いた。午前１０時４０分までに体に感じる余震が９回起きており、同庁は「場所によっては震度６弱の余震が起きる可能性がある」として、今後１週間程度の警戒を呼びかけた。同庁によると、今回の地震は北西―南東方向に圧力軸を持つ逆断層型の地震とみられる。新潟県で震度６強以上の地震を観測したのは、０４年１０月２３日の新潟県中越地震（Ｍ６．８）で最大震度７を観測して以来。気象庁は「今回の地震は０４年の新潟県中越地震とメカニズムが似ている」と話している。