Dalam proses penyidikan, polisi telah memeriksa sedikitnya 20 saksi yang terdiri atas korban, saksi di lokasi kejadian, ahli pidana, serta ahli kedokteran. Selain itu, penyidik juga olah tempat kejadian perkara (TKP), mengamankan barang bukti dan mengumpulkan sejumlah dokumen pendukung.
Selain mendalami peristiwa kebakaran, polisi juga menyelidiki aspek pengawasan di lingkungan pondok pesantren. Berdasarkan hasil penyidikan, polisi menemukan dugaan unsur kelalaian yang menyebabkan kejadian tersebut, sehingga AMR selaku pimpinan pondok pesantren turut ditetapkan sebagai tersangka.
Kedua tersangka dijerat Pasal 474 ayat (2) dan ayat (3) Undang-Undang Nomor 1 Tahun 2023 tentang KUHP terkait dugaan kealpaan yang mengakibatkan orang lain mengalami luka berat hingga meninggal dunia. Untuk tersangka MR yang masih berstatus anak berhadapan dengan hukum, proses penanganannya dilakukan sesuai aturan berlaku dengan melibatkan Balai Pemasyarakatan (Bapas).