北從苗栗卓蘭內灣，經石岡、豐原、大坑、太平、大里、霧峰、 草屯、中興新村、南投、名間至竹山均有斷層線裸露，稱之為「車籠埔斷層」。 位於斷層沿線的區域直接受到破壞。而東勢地區位於車籠埔斷層與雙冬—大茅埔斷層交匯附近，受到兩大斷層之「包夾」，導致能量聚集，災情相當嚴重。
斷層附近傳統的鄉下建築，如三合院、土角厝等，在地震中全數傾倒。在台中東勢地區，近郊的下新里、上新里、中嵙里以及鎮內的老街，全部受創嚴重。
不少歷史悠久的寺廟也難逃劫數。除了國姓、埔里、中寮、集集地區的寺廟遭受重創外，其他斷層帶經過的寺廟同樣無一倖免。