צה"ל פרסם את תחקיר הקרב במעבר ארז ומת"ק ארז בבוקר 7 באוקטובר. לפי הדיווחים, המסקנה המרכזית העולה מהתחקיר היא כי צה"ל לא עמד במשימת ההגנה על מעבר ארז ומת"ק ארז.

ממצאי התחקיר, שהוגשו למשפחות השכולות ולמשפחות החטופים, מעידים על היעדר מודיעין, הכנות, ארגון, תיאום ופיקוד באירוע. תשעה חיילים נהרגו בקרבות בתוך המחנה ושלושה נחטפו לרצועת עזה – רון שרמן וניק בייזר, שנהרגו בעקבות פעולת צה"ל וגופותיהם הושבו לארץ, ותמיר נמרודי, שעדיין מוחזק ברצועה.

לפי התחקיר, למחנה חדרו בשלב הראשון 20 מחבלי נוח'בה, שביצעו מעשי הרג, חטיפה, ביזה ופשעים נוספים. בשלב מאוחר יותר חדרו כ-100 מחבלים נוספים, חלקם מהג'יהאד האסלאמי וחלקם ללא שיוך ארגוני, אשר עסקו בעיקר במעשי ביזה.

התחקיר הצביע על שורת מחדלים שנגרמו מרשלנות של מפקדים באוגדה, בחטיבה ובמת"ק. בין היתר עלה כי חיילים עזבו את עמדות השמירה שלהם והתפנו למרחבים מוגנים עם הישמע האזעקות, כך שלא ידעו על פשיטת המחבלים ולא פעלו בהתאם. מפקדים אחרים ששהו במחנה מיהרו להיכנס למקום בטוח לפני הפקודים שלהם ובלי לוודא שהם בטוחים.

לפי התחקיר, כבר בשעה 7:20 הודיעו ברשת הקשר על חטיפתם של שלושה חיילים מהמיגונית הסמוכה למגורים. לאורך היום הגיעו מספר כוחות למחנה וחילצו מתוכו חיילים, אך רק בשעה 23:00, שעות ארוכות לאחר תחילת המתקפה, חזר המחנה לשליטה מלאה של צה"ל.

עוד עלה מהתחקיר כי במהלך הקרבות הראשוניים על הבסיס התקבל דיווח על חדירה לנתיב העשרה, והמג"ד הפנה כוחות לעבר המושב במקום להגנה על המוצב. התחקיר ציין לשבח את ההחלטה והדגיש כי התעדוף להגן על התושבים על פני החיילים היה נכון. עוד עלה כי חיל האוויר ביצע שלוש תקיפות ובלם חלק מהפשיטה.