16日21時23分頃、茨城県南部を震源とする最大震度5強の地震があった。地震の規模はM5.5（マグニチュード）、震源の深さは42km。いずれも暫定値。
震度5弱を観測した茨城県小美玉市の関東地方を中心に、東北地方から中部地方にかけて震度4～1を記録した。震度4を記録したのは、水戸市 笠間市 ひたちなか市 、土浦市など。千葉県南部 東京都23区 東京都多摩東部で震度3の揺れだった。この地震による余震は、同日23時現在で発生していない。
気象庁は同日23時30分に会見を開き「揺れの強かった地域では身の回りに確認し、今後2,3日程度は最大震度4程度の余震活動に注意を」（青木元地震津波監視課長）と、呼び掛けた。
「今回の地震は、震度4を広い範囲で観測し、一部に震度5弱があるが、計測震度4.4で大きな揺れの違いはない。茨城県南部は通常から地震活動があり、今回もそうした領域で発生している。この周辺は陸のプレートとフィリピン海プレートのずれで地震がよく起こるところ。今回もプレート型地震とみられる」（青木氏）
同地域は、過去からM5～6の地震が頻繁があり、東北地方太平洋沖地震を経ても変わらないペースで起きている。14年9月にもM5.6、05年2月にもM5.3で、震源の深さもほぼ同じ規模の地震があった。いつ起きてもおかしくないと予測される首都直下型地震との関連は「わからない」（青木氏）とした。
地震後、東海道新幹線は東京～小田原間の上下線、東北新幹線の上野～宇都宮間、上越新幹線の大宮～熊谷間で一時運転を見合わせたが、いずれも21時30分過ぎに運転を再開した。
