大多数的估计认为在广岛约有7万人立即因核爆而炸死。到1945年年底，据估计因烧伤，辐射和相关疾病的影响的死亡人数，约从9万到14万。还有估计到1950年止，由于癌症和其他的长期并发症，共有20万人死亡。
爆心500米以内的被害者，有90%以上的人当场死亡或当日死亡。500米到1000米以内的被害者，超过60%-70%的人当场死亡或当日死亡。暂时生存下来的人，有50%的人在6天内死亡;过了6天，又有25%的人死亡。
直到1945年11月，爆心500米以内的人98%-99%已经死亡;500米到1000米范围内，90%的人已经死亡。从1945年8月到12月，总共有9-12万人死亡。
约七万人直接死于小男孩的原爆，大约相同的人受伤，随后再有大量的人死于核子尘埃放射引起的癌症。怀孕的母亲亦因为辐射而出现流产，部分初生婴儿畸形发育。据统计，截止到1999年，死于小男孩原子弹的人数已上升至20万。目前广岛市依然将相生桥附近的地区列为放射污染区。
6影响烧灼伤：原子弹引发的大量热线和放射线，爆心1千米以内的人，均受到了5度的重度烧伤，表皮全部碳化。热线的影响范围是3.5千米以内。此范围内的木质房屋大都自燃，更是造成了二次烧伤。爆心1千米以内而又在屋外的人，90%在7天内死亡。原子弹爆炸后，广岛变成一片废墟外伤：冲击波本身会对被害者造成损伤;冲击波毁坏的建筑物的碎片以高速冲向被害者，也会造成二次外伤。有人的眼球和内脏甚至直接从身体里飞了出去。
放射能症：原子弹爆炸发射出的大量放射线，使大量被害者得了急性放射能症。症状是恶心、呕吐、食欲不振、腹泻、发热、脱毛症、皮下出血等等。也有人因此得了白血病。被害者大部分在一个月内死亡。
二次放射能症：随后赶来救援的人，因为防护措施不到位，也有人得了放射能症，不过数量较少。受黑雨影响的人，也得了二次放射能症。