Sau khi xem xét toàn bộ tại phiên tòa phúc thẩm, HĐXX đưa ra nhận định, việc chỉ đạo chỉ định tổng thầu, chi tiền tạm ứng, để PVC sử dụng tiền tạm ứng, gây thiệt hại cho nhà nước là hoàn toàn có căn cứ. Vì vậy, kháng cáo xin đổi tội danh của ông Đinh La Thăng, Phùng Đình Thực là không có căn cứ. Kháng cáo của ông Đinh La Thăng và quan điểm của luật sư chỉ là giả thiết, không có căn cứ chấp nhận. Khi quyết định hình phạt, tòa sơ thẩm đã căn cứ quy định, tuyên phạt ông Đinh La Thăng 13 năm tù là hoàn toàn cần thiết.
Tại tòa phúc thẩm, không có căn cứ áp dụng quy định pháp luật để giảm hình phạt cho ông Đinh La Thăng. Đối với bị cáo Phùng Đình Thực, với cương vị Tổng Giám đốc PVN, là đại diện cho pháp luật PVN nên phải chịu trách nhiệm. Việc áp dụng hình phạt nghiêm khắc với bị cáo là cần thiết. Tại tòa phúc thẩm, bị cáo Thực nhận thiếu sót kiểm tra. Bản thân bị cáo có nhiều đóng góp, gia đình có công với cách mạng, bản thân tuổi cao sức yếu, hiện đang điều trị tim mạch, từ khi nghỉ hưu vẫn tiếp tục nghiên cứu khoa học nên có có sở xem xét giảm nhẹ. Các bị cáo khác đều được HĐXX đánh giá lại cụ thể và tuỳ từng trường hợp được toà xem xét giảm án. Sau khi đánh giá, Tòa án Nhân dân cấp cao tuyên án ông Đinh La Thăng (nguyên Chủ tịch HĐTV PVN) 13 năm tù, y án sơ thẩm. Được tòa xem xét giảm án gồm 6 bị cáo: Phùng Đình Thực (nguyên Tổng Giám đốc PVN 6 năm tù (giảm 3 năm tù so với bản án sơ thẩm); Nguyễn Quốc Khánh (nguyên Phó Tổng giám đốc PVN) 7 năm tù (giảm 2 năm tù ); Vũ Đức Thuận (nguyên Tổng Giám đốc PVC), tổng hình phạt 21 năm tù (giảm 1 năm tù); Lê Đình Mậu 3 năm 6 tháng tù (giảm 1 năm tù); Nguyễn Ngọc Quý 5 năm 6 tháng tù (giảm 6 tháng tù); Nguyễn Mạnh Tiến 5 năm 6 tháng tù (giảm 6 tháng tù).Các bị cáo khác y án so với bản án sơ thẩm, gồm: Nguyễn Anh Minh 16 năm tù; Lương Văn Hòa 10 năm tù; Bùi Mạnh Hiển 10 năm tù; Ninh Văn Quỳnh 7 năm tù; Phạm Tiến Đạt 4 năm 6 tháng tù; Trương Quốc Dũng 17 tháng tù; Vũ Hồng Chương 3 năm tù nhưng cho hưởng án treo; Trần Văn Nguyên 30 tháng tù cho hưởng án treo.
