ההוראה לביצוע הפיגוע בתחנה המרכזית הישנה בתל אביב הגיעה ממשרדי הג'יהאד האיסלאמי בדמשק. כך גילה ראש הממשלה, אהוד אולמרט, במהלך פגישה שקיים בירושלים עם חברי ועדת ההקצבות של הסנאט האמריקני. הוא ציין כי לישראל ידוע כי זמן קצר לאחר ביצוע הפיגוע, הועבר למפקדה בדמשק מסר שהפיגוע בוצע.

אולמרט הדגיש בפגישתו את הקשר בין איראן, סוריה וממשלת חמאס. לדבריו, ישנו קשר הדוק בין טהרן ודמשק, המכוונות פעולות טרור, לבין ממשלת חמאס.

כזכור, בתום התייעצות ביטחונית שקיים רה"מ בהשתתפות שרת החוץ, שר הביטחון והשר לביטחון פנים, הכריזה הממשלה כי היא מטילה את האחריות לפיגוע על ממשלת החמאס משום שהיא מעניקה, באמצעות התבטאויות ראשיה, לגיטימציה לטרור ואינה עושה דבר למניעתו . עוד נאמר בהודעת הממשלה כי ישראל לא תעשה אבחנה בין ארגוני הטרור וכל ארגון שיהיה מעורב בפעילות טרור ייענש באופן מיידי. כמו כן, החליט ראש הממשלה לזמן לשבוע הבא דיון בנושא האצת השלמת גדר הביטחון מסביב לירושלים. במהלך ישיבת הממשלה הוחלט על הצעדים הבאים: בידוד אזור השומרון, פעולות סיכול ממוקד, הרחבת הסריקות והמעצרים בעיקר בשומרון, הרחבת הפעילות נגד השב"חים והמשך הסגר הכללי על שטחי יש"ע לנוכח התרעות נוספות על כוונה לשגר מחבלים מתאבדים לישראל. בישיבת הממשלה הוחלט גם כי יישלל מעמד התושב מראשי החמא"ס המתגוררים בירושלים.

אולמרט הבהיר בפגישה עם חברי הסנאט, כי בכל מקרה ישראל מעדיפה את דרך המו"מ וההסדר, אך ישראל לא תמתין לאורך זמן לפלשתינים. "ההעדפה של ישראל היא להגיע להסדר, אך לא נמתין לפלשתינים לעד ונקבע את גבולות הבע". לדברי אולמרט, יהיה זה "צעד שהפלסטינים יפסידו ממנו".