特別防災区域が所在する道府県では、石油コンビナート等災害防止法に基づき、石油コンビナート等防災本部(以下「防災本部」という。)を中心として関係機関等が一致協力して、総合的かつ計画的に防災体制を確立している。
防災本部は、石油コンビナート等防災計画(以下「防災計画」という。)の作成、災害時における関係機関との連絡調整、防災に関する調査研究の推進等の業務を行っている。
特別防災区域で災害が発生した場合、その応急対応は、防災計画の定めるところにより、防災本部を中心として、道府県、市町村、関係機関、特定事業者等が一体となって行われる。
消防機関は、災害発生時において、防御活動の実施、自衛防災組織等の活動に対する指示を行う等の重要な役割を担っている。
特別防災区域内で発生する災害は、大規模かつ特殊なものになるおそれがあり、それら災害に対応するための消防力を整備することは重要である。
消防庁は、市町村の消防機関が基準とする「消防力の整備指針」において、特別防災区域に係る災害に対処するために保有すべき消防力を示し、その整備を図っている。また、緊急消防援助隊のエネルギー・産業基盤災害即応部隊(ドラゴンハイパー・コマンドユニット)の体制整備、高度な消防ロボットの研究開発を行っている。
平成29年4月1日現在、特別防災区域所在市町村の消防機関には、大型化学消防車73台、大型高所放水車57台、泡原液搬送車88台、大型化学高所放水車24台、3%泡消火薬剤2,975kl、6%泡消火薬剤653kl、消防艇23艇等が配備され、市町村の消防力を補完し特別防災区域の防災体制を充実強化するため、特別防災区域所在道府県においても、泡原液貯蔵設備28基、可搬式泡放水砲5基等が配備されている。