5月20日，韓國外交通商部長官柳明桓在外交通商部大樓舉行的天安艦沉沒事件緊急對策會議上表明堅決的應對方針說：「該事件顯然違反了《停戰協定》和聯合國憲章。（韓聯社）
軍民聯合調查組5月20日正式公布天安艦沉沒事件調查結果，稱天安艦是遭到北韓魚雷攻擊而沉沒。此後，韓國政府將對北韓採取的「堅決應對」備受關注。韓國政府一位高層官員表示：「正在就除直接打擊等軍事報復以外的一切措施進行研究。」但大體上可以分為兩種，即通過武力示威等方式對北韓實施軍事威脅，或利用經濟制裁措施，切斷其外匯收入來源。有人指出，韓國政府的應對到底會有多「堅決」，取決於國際社會的合作程度。
作為軍事應對措施，首先考慮以韓美同盟為基礎，加強聯合軍事演習並提高警戒態勢。據悉，韓美兩國實際上已同意將原定於今秋舉行的韓美聯合對潛演習提前到下月實施。該演習將投入核動力航母、宙斯盾驅逐艦等美國海軍第七艦隊大批戰鬥力，有關方面正在考慮屆時進行魚雷發射訓練等武力示威，這實際上接近海上封鎖的水平。此外，韓國國防部還在考慮恢復對北宣傳戰、禁止北韓船隻通過濟州海峽、侵犯西海北方界線(NLL)時直接進行攻擊射擊（代替警告射擊）等方案。有分析認為，考慮到中國等周邊國家的立場，不太可能採取打擊北韓潛艇基地等直接軍事措施。
韓國政府有關負責人表示，最終要想給北韓造成實質性的損失，切斷經濟來源才是最有效的方法。因此也有人提出，要求聯合國安理會採取進一步的制裁措施可能是韓國可以採取的最強有力的措施之一。目前正在履行聯合國安理會第1874號決議，如果在此基礎上實施進一步的制裁，北韓經濟將進一步被孤立，金正日政府也將會加倍痛苦。
韓國外交通商部當天在調查組公布調查結果後表示，北韓違反了朝鮮戰爭（韓國稱「6.25戰爭」、「韓國戰爭」）《停戰協定》及《聯合國憲章》，並著手啟動了要求聯合國制裁的實務工作。
韓國政府還有獨自切斷北韓收入來源的方法。據悉，目前統一部正在考慮全面中斷除開城工業園區以外所有的南北經濟合作，並縮小對北貿易及委託加工項目規模。如果這些項目被叫停，北韓每年將蒙受約2億美元的損失。但開城工業園區的關閉，關係到留在當地的韓國國民的人身安全問題，因此政府在這一問題上比較慎重。
韓國政府的具體應對措施有望在李明博總統下週初進行的對國民談話中浮出水面。青瓦臺發言人樸先圭表示：「總統作為軍隊領袖，正在以堅決的態度進行應對。總統即將宣布為追究責任而採取堅決的措施。‘措施’的大部分內容將體現在談話當中。」據悉，青瓦臺正在從各部門正在研究的各種應對策略中選擇可行的方案，列入談話內容。但由於其中能夠讓北韓感到「痛苦」的措施大多需要美國、中國等周邊國家與國際社會的協助，因此有分析認為，這段時間韓國政府強調的「堅決措施 」的內容及強度必然有其侷限性。
