طرفداران فلسطین در کشورهای مختلف در اعتراض به این حمله تجمع‌‌های گسترده‌ای برگزار کردند. معترضان در پایتخت اردن مقابل سفارت اسرائیل تجمعی بزرگ برگزار کردند. در استانبول نیز تجمعی بزرگ مقابل کنسولگری اسرائیل برگزار شد.
در بیروت نیز جمعیت گسترده‌ای از معترضان مقابل سفارت آمریکا جمع شدند و در تهران نیز جمعیتی که خود را حامی فلسطین می‌خواندند مقابل سفارت‌های بریتانیا و فرانسه و در میدان فلسطین تجمع کردند.
در مادرید نیز جمعی از طرفداران فلسطین مقابل وزارت خارجه اسپانیا در مادرید تجمع کردند.
آنتونیو گوترش، دبیرکل سازمان ملل، با ابراز «وحشت» از حمله به بیمارستانی در غزه، تاکید کرد: «بیمارستان‌ها و کادر درمانی تحت محافظت قوانین بین‌المللی هستند.»
جو بایدن نیز در بیانیه‌ای با ابراز خشم از حمله به این بیمارستان، اعلام کرد به تیم امنیت ملی کاخ سفید دستور داده تا درباره علت دقیق این حمله تحقیق کند.
در آستانه سفر جو بایدن به اسرائیل و اردن برای نشست با سران فلسطین و مصر در شهر امان در روز چهارشنبه ۲۶ مهر، وزارت خارجه اردن از لغو این نشست خبر داد و گفت اکنون صحبت کردن هیچ فایده‌ای ندارد، مگر اینکه برای توقف جنگ باشد.
در همین حال، کاخ سفید اعلام کرد جو بایدن درباره حمله به بیمارستانی در غزه، با نخست‌وزیر اسرائیل و پادشاه اردن گفت‌وگو کرده است.
پیش‌تر محمود عباس، رییس تشکیلات خودگردان فلسطین، در واکنش به حمله هوایی به بیمارستانی در غزه سه روز عزای عمومی اعلام کرده و دیدار برنامه‌ریزی شده خود با جو بایدن رییس‌جمهوری آمریکا را لغو کرد.
پس از انتشار خبر این انفجار، جمعیت گسترده‌ای از فلسطینی‌ها در کرانه باختری در خشم ناشی از این حمله به خیابان آمدند و با نیروهای امنیتی تشکیلات خودگردان فلسطین درگیر شدند و علیه محمود عباس شعار دادند.
در مقابل، ارتش اسرائیل با رد کردن نقش خود در این حمله، مسئولیت آن را متوجه گروه جهاد اسلامی و پرتاب راکت ناموفق این گروه دانست.
بنیامین نتانیاهو با متهم کردن گروه‌های فلسطینی به این حمله، گفت: «تمام دنیا می‌دانند تروریست‌های وحشی در غزه کسانی بودند که به بیمارستان غزه حمله کردند نه ارتش اسرائیل. او که بچه‌های ما را وحشیانه کشت، بچه‌های خود را هم می‌کشد.»
رییس‌جمهوری اسرائیل نیز با تاکید بر اینکه جهاد اسلامی مسئول حمله به بیمارستانی در غزه بوده، از رسانه‌هایی که «دروغ‌های سطحی» حماس و جهاد اسلامی را باور می‌کنند، به شدت انتقاد کرد.
واکنش کشورهای منطقه
عربستان سعودی، مصر، اردن و قطر و امارات متحده عربی در بیانیه‌ای جداگانه، مسئولیت این حمله را متوجه اسرائیل دانستند و آن را به شدت محکوم کردند.
رجب‌طیب اردوغان رییس‌جمهوری ترکیه هم در واکنش خود این حمله را به اسرائیل منتسب گفت و آن را تازه‌ترین نمونه از حمله‌های اسرائیل خواند که عاری از بدیهی‌ترین ارزش‌های انسانی است.
ابراهیم رئیسی در واکنش به حمله به بیمارستانی در غزه، با اعلام عزای عمومی در ایران در روز چهارشنبه ۲۶ مهر، گفت: «شعله آتش بمب‌های آمریکایی-اسرائیلی»، به‌زودی اسرائیل را «خواهد بلعید.»
گروه حزب‌الله لبنان نیز روز چهارشنبه ۲۶ مهرماه را روز «خشم بی‌سابقه» علیه اسرائیل خواند.
مصر هم در بیانیه‌ای حمله به این بیمارستانی را به شدت محکوم کرد و از جامعه جهانی خواست برای توقف خشونت، مداخله فوری کند.
عبدالفتاح سیسی رییس‌جمهوری مصر، نیز گفت حمله اسرائیل به بیمارستان غزه را محکوم می‌کنم. این اقدام نقض فاحش قواعد بین‌المللی بود.
سایر واکنش‌های بین‌المللی
امانوئل مکرون، رییس‌جمهوری فرانسه، گفت هیچ چیزی حمله به بیمارستانی در غزه و هدف قرار دادن غیرنظامیان را توجیه نمی‌کند.
او افزود: فرانسه ضمن محکوم کردن این حمله، یاد فلسطینان کشته شده را گرامی می‌دارد. ابعاد این موضوع باید روشن شود.
نخست‌وزیر استرالیا در یک نشست خبری در واکنش به حمله به بیمارستانی در غزه، هر گونه هدف قرار دادن زیرساخت‌های غیرنظامی از جمله بیمارستان‌ها را محکوم کرد و خواستار رعایت قوانین بین‌المللی و حفاظت از جان غیرنظامیان شد.
وزیر امور خارجه نیوزیلند تلفات غیرنظامی گسترده در حمله به بیمارستانی در غزه را «غیرقابل توجیه» خواند و گفت: حفاظت از غیرنظامیان باید یک اولویت حیاتی باقی بماند.
پزشکان بدون مرز با ابراز «وحشت» از حمله به این بیمارستان، این اقدام را «کشتار جمعی» و «مطلقا غیرقابل پذیرش» خواند و گفت: هیچ چیز این حمله تکان‌دهنده به بیمارستانی را که بیماران، کادر درمانی و آوارگان جنگ در آن بودند، توجیه نمی‌کند. این خونریزی باید متوقف شود.
دیدبان حقوق بشر حمله به بیمارستانی در غزه را «وحشت‌آور و فراتر از حد بیان» خواند و از رهبران جهان خواست برای جلوگیری از چنین بی‌رحمی‌های گسترده و از بین رفتن جان انسان‌ها اقدام کنند.
جوزپ بورل، مسئول سیاست خارجی اتحادیه اروپا، تاکید کرد: کسانی که مسئول حمله به بیمارستانی در غزه هستند، باید محاکمه شوند.
شارل میشل، رییس شورای اروپا، در واکنش به حمله منتسب به اسرائیل به بیمارستانی در غزه گفت که حملات به زیرساخت‌های غیرنظامی مخالف قوانین بین‌المللی است.
جاستین ترودو نخست‌وزیر کانادا در واکنش به گزارش‌ها درباره حمله مرگبار به بیمارستانی در غزه گفت: «اخباری که از غزه می‌آید ویرانگر، وحشتناک و غیرقابل قبول است.»