本市に被害をもたらした地震は、1952年十勝沖地震、1960年チリ津波地震、1968年十勝沖地震、1993年釧路沖地震、同年北海道南西沖地震、2003年十勝沖地震、2011年東北地方太平洋沖地震がありますが、チリ地震を除き、いずれもプレート境界付近で発生した地震で、マグニチュード8クラスの巨大地震です。（東北地方太平洋沖地震はマグニチュード9.0）
これらの地震のうち本市に大きな被害をもたらした二つの十勝沖地震について記載します。
1952（昭和27年）年 十勝沖地震
本市での被害は、非住家被害4棟、道路破損2箇所、橋梁破損1箇所等で、美々川、勇払川流域の湿地帯における老朽家屋に被害が多かった。1952年十勝沖地震
| 発生日時 | 1952（昭和27）年3月4日 10時22分 |
| 震央 | 釧路沖（北緯41°48′東経144°08′） |
| M（マグニチュード） | 8.2 |
| 震度 | 震度6（豊頃、池田、十勝大津、浦幌、幕別、音別、厚真） 震度5（浦河、帯広、釧路他） 震度4（苫小牧他） |
| 死者 | 28人、行方不明5人 |
| 住宅全半壊 | 8,500戸余 |
| 船舶損害 | 451隻 |
| 津波 | 厚岸湾4m、八戸2m、特に霧多布での被害が大きかった |
1968（昭和43年）年 十勝沖地震
本市の被害は、死者1名（煙突倒壊による）、建物被害は家屋半壊4棟、一部破損6棟等が主なもので、工場や学校等の大規模施設での被害が多かった。また、ライフライン関係では、都市ガスの配管損傷のため、数箇所でガス漏れが発生した。
上水道は、水源地からの本支管が30数箇所破損･亀裂が発生しただけでなく、停電のため揚水不能となり断水した。特に埋め立てた造成地である美園住宅地区での被害が大きかった。
電気は、管内358箇所で断線、電線被害546箇所、支持物被害348箇所、変圧器160箇所等の被害があった。特に、糸井、錦岡、沼ノ端等の近郊地区での被害が大きかった。
その他、鉄道、港湾施設にも大きな被害が発生した。
液状化現象は、清水小学校で発生した。
1968年十勝沖地震
| 発生日時 | 1968（昭和43）年5月16日 9時48分 |
| 震央 | 三陸沖（北緯40°44′東経143°35′） |
| M（マグニチュード） | 7.9 |
| 震度 | 震度5（苫小牧、広尾、函館他） |
| 死者 | 52人（北海道2人）、負傷者330人（同133人） |
| 住宅全半壊 | 北海道106戸、一部破損898戸 |
| 津波 | えりも町1.5～2.7m、北海道南岸1m前後、 苫小牧市1.6m 三陸海岸3～5m 被害は道南で大きかった |
