กระทรวงมหาดไทยจัดเหตุระเบิดดังกล่าวว่าเป็นการก่อการร้ายและมีการส่งทีมสำนักงานสืบสวนแห่งชาติ (NIA) ไปยังจุดเกิดระเบิด[18] แต่เดิม มุขมนตรีรัฐมหาราษฏระกล่าวว่า ระเบิดที่ใช้อาจมีการเติมเชื้อเพลิง คล้ายกับโมโลตอฟ ค็อกเทล[19] อย่างไรก็ตาม การสืบสวนชั้นต้นแนะว่าการใช้ระเบิดแสวงเครื่องจำนวนมากในการระเบิดร่วมกับระเบิดที่ใช้แอมโมเนียมไนเตรต ระเบิดดังกล่าวชี้ว่าผู้ลงมือมีความรู้ด้านระเบิดระดับหนึ่ง นอกจากนี้ยังเชื่ออีกว่าอาจมีการใช้ตัวจุดระเบิดระยะไกล โดยระเบิดสองในสามลูกมีความรุนแรงสูง[20][21] NIA กำลังสืบสวนความเป็นไปได้ว่ากลุ่มก่อการร้ายมูจาฮีดีนอินเดียและลัชกัร-อี-ตอยบามีส่วนในเหตุระเบิดดังกล่าว[22][23] กระทรวงมหาดไทยยังได้ประกาศว่า ทางกระทรวงจะอัปเดตข้อมูลแก่ประชาชนผ่านสื่อทุกสองชั่วโมง[12]

มีข้อสังเกตว่ารูปแบบของระเบิดเป็นการชี้ว่ามูจาฮีดีนอินเดียมีส่วนเกี่ยวข้อง ตามข้อมูลของตำรวจเดลี มูจาฮีดีนอินเดียจะก่อเหตุระเบิดในวันที่ 13 หรือวันที่ 26 ของเดือน[24] นอกจากนี้ยังมีการคาดการณ์ว่า มิจฉาชีพมุมไบอาจอยู่เบื้องหลังเหตุระเบิดเหล่านี้ นอกจากนี้ยังมีการมองว่าเหตุโจมตีอาจถูกวางแผนขึ้นโดยผู้ที่พยายามสกัดการเจรจาสันติภาพอินเดีย-ปากีสถาน[25]