20日傍晚到21日下午，渤海和黄海中北部各潮位站在无明显天气系统的情况下出现80到160厘米的增水，辽宁省沿岸出现了达到当地红色警戒潮位的高潮位，河北省秦皇岛市、唐山市和山东省烟台市出现了达到当地橙色警戒潮位的高潮位，天津市、河北省沧州市、山东省潍坊市和威海市出现了达到当地黄色警戒潮位的高潮位；19日中午，江苏南通沿海还出现了达到当地红色警戒潮位的高潮位。长江口以南沿海尚未发现异常增水，我国乃至全球其他海域同时段也未发现类似异常情况。
本次异常增水过程强且持续时间长，1米左右的异常增水在渤海沿岸持续时间超过20小时，叠加天文高潮导致21日凌晨前后辽宁省多个潮位站出现破历史记录的高潮位，辽宁、河北、天津等多地出现海水倒灌现象。目前，在国内外尚未发现有明确记载的此类案例。
自然资源部有关专家分析认为，此次异常增水主要与外海大范围风暴潮波的震荡回流和天文高潮的叠加有关。在此次异常增水发生前，受冷空气和出海气旋共同影响，10月18日至19日上午，渤海湾、莱州和山东半岛沿岸出现了一次强风暴潮过程。19日下午至20日白天，渤海沿岸普遍出现了最大超过100厘米的持续减水过程，致大量海水在外海堆积，20日夜间到21日早晨，堆积的海水震荡回流正好叠加在当地天文高潮上，导致辽宁、河北和天津等地沿岸普遍潮位较高。
自然资源部已于10月21日启动海洋灾害四级应急响应，派出5个专家组赶赴辽宁、天津、河北、山东指导地方核查部分岸段异常增水情况，做好灾情调查和评估工作。
