Il sisma ebbe un'intensità massima dell'VIII grado MCS.

La sequenza sismica durò circa un mese. La scossa principale, preceduta alcune ore prima da una più debole, durò circa 20 secondi ed ebbe effetti distruttivi a Rimini e lungo la costa e l'entroterra romagnolo e marchigiano. A Rimini il sisma danneggiò quasi tutti gli edifici religiosi, pubblici e privati, comprese le case nobiliari, le mura e le porte della città. Furono gravemente danneggiati anche i paesi del contado riminese e città della costa. A Pesaro il sisma lesionò gravemente molte case. Danni leggeri furono riscontrati a Cesena, Ravenna, San Marino, Senigallia e Urbino. Gli effetti a Rimini furono aggravati dalla debolezza strutturale del patrimonio edilizio dell'epoca.

L'area di risentimento si estese da Ferrara ad Ascoli Piceno, per tutta l'Emilia-Romagna, le Marche e l'Umbria settentrionale. La scossa provocò sulla costa romagnola un debole effetto di maremoto.

L'area colpita dal sisma apparteneva allo Stato della Chiesa. I danni si sommarono ad una preesistente situazione di depressione economica delle zone colpite, soggette anche a scorrerie di corsari turchi che depredavano e rapivano gli abitanti delle coste. Alcuni giorni dopo il sisma, com'era d'uso all'epoca, furono avviate pratiche religiose per scongiurare ulteriori sciagure.

Nel bacino del Metauro questo terremoto produsse effetti macrosismici massimi del VII-VIII grado MCS, maggiori verso la costa adriatica e minori verso l'interno. Le località metaurensi nelle quali sono stati documentati danni in seguito a questo terremoto sono le seguenti.

Fano (VII-VIII MCS): Il sisma danneggiò notevolmente la città, lesionando o facendo crollare numerose abitazioni. Furono danneggiati il palazzo Pubblico e quello del Governatore. La parte superiore dell'antica torre del Duomo crollò sfondando la volta della cappella del SS. Sacramento e uccidendo 25 persone. Altre 5 o 6 vittime vi furono in altre parti della città. Molti campanili ed edifici religiosi furono danneggiati più o meno gravemente.

Pergola (VII MCS): Studi recenti, basati su ricerche memorialistiche e documentarie, hanno stimato per Pergola un risentimento del VII grado MCS.

Mombaroccio (VII MCS): Studi recenti, basati su ricerche memorialistiche e documentarie, hanno stimato per Mombaroccio un risentimento del VII grado MCS.

Urbania, Sant'Angelo in Vado e Urbino (VI MCS): La scossa fu forte, ma causò danni limitati e non fece vittime. Il Vescovo di Urbania e Sant'Angelo in Vado ordinò tre giorni di esposizione del Santissimo come ringraziamento a Dio per avere risparmiato vite umane e limitato i danni di fronte a quanto era successo nelle località vicine.