Военные преступления, совершенные обеими сторонами, стали еще одной прискорбной чертой этой плачевной операции. Израильские лидеры утверждали, что их целью являются только активисты ХАМАС и что они стараются не допустить гибели мирных жителей. Однако на протяжении всей войны число жертв среди мирного населения постоянно росло. Это было не случайностью, а прямым следствием применения новой доктрины ЦАХАЛа, направленной на предотвращение потерь среди солдат путем безжалостного уничтожения всего на своем пути. Военные преступления были расследованы независимой миссией по установлению фактов, назначенной в апреле 2009 г. Советом ООН по правам человека и возглавляемой Ричардом Голдстоуном, выдающимся южноафриканским судьей, который оказался одновременно евреем и сионистом. Голдстоун и его команда пришли к выводу, что и ХАМАС, и ЦАХАЛ нарушили законы войны. ЦАХАЛ получил более строгие взыскания, чем ХАМАС, в силу масштаба и серьезности совершенных им нарушений. ХАМАС и другие палестинские вооруженные группировки были признаны виновными в нанесении ракетных и минометных ударов с преднамеренной целью причинения вреда израильскому гражданскому населению: "Эти действия представляют собой военные преступления и могут представлять собой преступления против человечности". Группа Голдстоуна расследовала тридцать шесть инцидентов с участием военнослужащих ЦАХАЛа. Было выявлено 11 случаев, когда израильские солдаты совершали прямые нападения на гражданских лиц с летальным исходом; 7 случаев, когда гражданские лица были застрелены, выходя из своих домов с белыми флагами; "прямое и преднамеренное" нападение на больницу; многочисленные случаи, когда машины скорой помощи не могли оказать помощь тяжелораненым; 9 нападений на объекты гражданской инфраструктуры, не имеющие военного значения, такие как мукомольные заводы, птицефермы, канализационные станции, колодцы - все это было частью кампании по лишению гражданских лиц предметов первой необходимости. По словам авторов отчета, значительная часть этого масштабного ущерба "не была оправдана военной необходимостью и была нанесена незаконно и бессмысленно".
В заключении 575-страничного отчета отмечается, что, хотя израильское правительство пыталось представить свои операции как ответ на ракетные обстрелы в рамках реализации права на самооборону, "сама Миссия считает, что план был направлен, по крайней мере частично, на другую цель: население Газы в целом". В этих условиях "Миссия приходит к выводу, что то, что произошло в течение трех недель в конце 2008 - начале 2009 года, было преднамеренно непропорциональным нападением, призванным наказать, унизить и терроризировать гражданское население, радикально уменьшить его местную экономическую способность работать и обеспечивать себя, а также заставить его испытывать все более сильное чувство зависимости и уязвимости". По мнению Голдстоуна и его коллег, грубые нарушения четвертой Женевской конвенции, совершенные израильскими вооруженными силами в Газе, влекут за собой индивидуальную уголовную ответственность. Они рекомендовали Совету ООН по правам человека официально передать свой доклад прокурору Международного уголовного суда. Однако совместное израильско-американское давление на Палестинскую автономию и ООН привело к тому, что никаких дальнейших действий предпринято не было. Тем не менее, нет никаких сомнений в том, что война в Газе стала крупным моральным поражением Израиля и его армии.
Операция "Литой свинец", главной целью которой было отстранение ХАМАС от власти, потерпела полное фиаско. В то время как военный потенциал ХАМАСа был ослаблен, его политическое положение укрепилось. Нападение на жителей Газы также имело непосредственный эффект радикализации основной массы мусульман. Показываемые арабскими и мусульманскими телеканалами кадры с погибшими детьми и убитыми горем родителями продолжали подогревать ярость против Израиля и его сверхдержавы-покровителя, фактически заставив замолчать критиков ХАМАС и узаконив радикальное движение сопротивления в глазах многих ранее скептически настроенных наблюдателей. Как никакая другая арабо-израильская война, эта также подорвала легитимность прозападных арабских режимов, таких как Египет, Иордания и Саудовская Аравия, в глазах многих их граждан. Эти режимы были обвинены в бездействии или даже соучастии в преступлениях Израиля против палестинского народа.