Neuvostoliiton ulkopuolella onnettomuus havaittiin ensimmäisen kerran päivää myöhemmin yli tuhannen kilometrin päässä Forsmarkin ydinvoimalassa Ruotsissa, jossa työntekijöiden vaatteista mitattiin poikkeavia säteilyarvoja. Mittaustuloksia ihmeteltiin, ja aluksi niiden arveltiin johtuvan jostain tuntemattomasta säteilylähteestä voimalassa, mutta tämä mahdollisuus saatiin pian suljettua pois. Tarkemman tutkimuksen jälkeen näytti siltä, että radioaktiivisuus oli todennäköisesti peräisin reaktorionnettomuudesta. Koska länsimaissa sattuneesta onnettomuudesta ei ollut tiedotettu, alettiin pelätä onnettomuutta Neuvostoliitossa. Myös tuulen suunta tuki tätä mahdollisuutta.
Säteilytason nousu oli havaittu myös Suomessa puolustusvoimien mittausasemalla, mutta ilmiötä arveltiin ensin mittariviaksi. Tulos päätettiin ensin varmistaa toisilla mittalaitteilla, koska syytä nousuun ei tunnettu. Säteilyn annosnopeus ei Pohjoismaissa noussut lähellekään suojautumistoimia edellyttävää tasoa. Korkein Suomessa mitattu annosnopeus oli viisi mikrosieverttiä tunnissa, joka vastaa matkustajalentokoneessa matkalentokorkeudessa vallitsevaa säteilytasoa. Ruotsalaiset olivat ehtineet selvityksissään pidemmälle, ja he ilmoittivatkin ensimmäisinä poikkeavasta säteilystä.
Suomessa ensimmäiset havainnot pintailmassa maanpinnan lähellä tehtiin kaksi vuorokautta onnettomuuden jälkeen 27. huhtikuuta. Ensin nousseen säteilytason havaitsi Ilmatieteen laitoksen mittausasema Nurmijärvellä ja sen jälkeen puolustusvoimien mittausasema Kajaanissa. Tieto Säteilyturvakeskukseen (STUK) saatiin 28. huhtikuuta klo 10. STUK laati ensimmäisen lehdistötiedotteen poikkeustilanteesta noin kello 15, ja se luettiin STT:n radiouutisissa maanantaina 28. huhtikuuta kello 16. Syytä tilanteeseen ei vielä tunnettu – kerrottiin vain, että radioaktiivisuutta oli havaittu ja että se oli ilmeisesti peräisin reaktorionnettomuudesta. Neuvostoliitto myönsi Tšernobylin voimalaonnettomuuden maanantai-iltana noin kello 19.30 Suomen aikaa. Tiedon tullessa säteilytaso oli Suomessa jo kääntynyt laskuun. Sittemmin on solmittu kansainvälinen sopimus, joka velvoittaa kaikkia allekirjoittajamaita tiedottamaan vakavista ydinlaitostapahtumista viiveettä. Väestönsuojelutoimia edellyttävää säteilytasoa ei saavutettu missään Neuvostoliiton ulkopuolella, ei myöskään Suomessa. Myöskään ympäristövaikutuksia ei ole havaittu. Laskeuma oli Suomessa havaittavissa vain tarkoitusta varten tehdyillä instrumenteilla. Laskeuman mukana Suomen luontoon tuli erilaisia radioaktiivisia aineita, joista suurin merkitys säteilyvaikutuksen kannalta oli kuitenkin puoliintumisajaltaan lyhytikäisillä aineilla.
Heti onnettomuuden jälkeen Suomessa rajoitettiin määräaikaisesti karjan laidunruokintaa, jotta lyhytikäiset radioaktiiviset aineet eivät päätyisi maitoon ja lihaan. Samoin suomalaisia kehotettiin olemaan syömättä ylen määrin sieniä, marjoja ja muita luonnontuotteita silloin, kun ne oli poimittu paljon laskeumaa saaneilta alueilta ja niiden cesiumpitoisuus oli kohonnut. 2000-luvulla merkittävin elintarvikkeissa esiintyvä laskeumasta peräisin oleva radioaktiivinen aine on cesium-137. Pahin laskeuma Suomessa on Pirkanmaalla, Itä-Hämeessä sekä Kymenlaaksossa.
Suomen kannalta melko kyseenalaista julkisuutta herätti Suomen viranomaisten hidas tiedottaminen onnettomuudesta. Koska onnettomuus tapahtui Neuvostoliitossa ja ensimmäiset tiedot siitä saatiin Ruotsin kautta, tiedottamisen hitaus tulkittiin Länsi-Euroopassa – etenkin Ruotsissa – uudeksi oireeksi suomettumisesta, mikä suututti presidentti Mauno Koiviston. On väitetty, että syy tiedonkulun kangerteluun oli Suomessa juuri silloin ollut virkamieslakko, vaikka poliittinen vastuu sysättiin julkisuudessa sisäministeri Kaisa Raatikaisen niskaan. Poliitikot puolestaan syyttivät asiasta Yleisradiota.