Üle 90 protsendi kaksiktornide töötajatest ja külastajatest, kes seal hukkusid, asusid kõrgemal kohtadest, kuhu lennukid sisse sõitsid. Põhjatorni ülemisse osasse jäi lõksu 1355 inimest ning nad surid suitsu sissehingamise tõttu, hüppasid surnuks või hukkusid hoone kokkuvarisemisel. Surma sai ka 107 inimest, kes olid kokkupõrkekohast madalamal. Lõunatornis jäi üks trepikoda terveks, mistõttu õnnestus 18 inimesel pääseda ka kokkupõrkekohast kõrgemalt. Lõunatornis suri 630 inimest. Sealne ohvrite arv oli väiksem, sest osa inimesi alustas evakueerumist juba pärast seda, kui lennuk põhjatorni rammis.

Inimesi päästa ja tuld kustutada üritades hukkus 411 päästetöötajat ja politseinikku. New Yorgi linna tuletõrje kaotas 341 tuletõrjujat ja kaks parameedikut. New Yorgi linna politsei kaotas 23 politseinikku. Sadamavõimude politseinikest hukkus 37. Lisaks sellele hukkus kaheksa eriolukordade meditsiinitehnikut ja eraettevõtete parameedikut.

Vähemalt 200 inimest kukkus või hüppas põlevatest tornidest surnuks, maandudes tänavatel või naaberhoonete katustel sadu meetreid allpool. Paljud lootsid, et neid päästetakse helikopteritega kaksiktornide katustelt, kuid katustele viivad uksed olid lukus. Helikopteriga päästmiseks ei olnud mingit plaani ning tihe suits ja suur kuumus ei oleks koptereid ligi lasknud.

Põhjatorni 101.-105. korrusel asunud investeerimispank Canton Fitzgerald L.P. kaotas 658 töötajat, kohe viimase all, 93.-100. korrusel asunud Marsh Inc. kaotas 355 töötajat ning hukkus ka 175 Aon Corporationi töötajat. USA rahvusliku standardite ja tehnoloogiainstituudi (NIST) hinnangul oli rünnaku ajal Maailma Kaubanduskeskuse kompleksis kokku 17 400 tsiviilisikut, sadamavõimude hinnangul aga 14 154.

Pärast New Yorki kaotas kõige rohkem elanikke New Jersey. Hukkunute hulgas oli üle 70 riigi kodanikke. Kaks inimest lisati hukkunute hulka hiljem, sest nad surid kaksiktornide kokkuvarisemisel tekkinud tolmu tõttu.

Mõni nädal pärast rünnakuid hinnati hukkunute arvu enam kui 6000-le, mida on kaks korda rohkem kui tegelikult surmajuhtumeid kinnitust leidis. Identifitseerida suudeti vaid umbes 1600 ohvri surnukehad. Kokku koguti umbes 10 000 identifitseerimata luu- ja koefragmenti, mida ei suudetud hukkunute nimekirjaga kokku viia. Luutükke leiti veel 2006. aastal. 2010. aastal leiti veel 72 inimese jäänused. Endiselt üritatakse DNA testide abil ohvreid tuvastada. 2011. aasta maiks oli kindlaks tehtud 1630 ohvri isikud, 1123 (41 protsenti) on tuvastamata.