Nach der Befreiung der Landesheilanstalt im März 1945 begann das US-Militär mit der Untersuchung der Verbrechen. Der Oberarzt Dr. Adolf Wahlmann und der Pfleger Karl Willig wurden verhört und verhaftet. Im Oktober 1945 fand dann ein Prozess gegen die Täterinnen und Täter aus Hadamar vor einem US-amerikanischen Militärgericht in Wiesbaden statt. Es handelte sich um den ersten „Euthanasie“-Prozess in westlichen Besatzungszonen.
Anklagepunkt war die Ermordung von Zwangsarbeiterinnen und Zwangsarbeitern in der Tötungsanstalt Hadamar während der „dezentralen Euthanasie“ in den Jahren 1942 bis 1945. Angeklagt waren Wahlmann, Oberpfleger Heinrich Ruoff, Willig als sein Stellvertreter, Oberschwester Irmgard Huber, Verwaltungsleiter Alfons Klein und der Verwaltungsmitarbeiter Adolf Merkle. Außerdem war Philipp Blum angeklagt, der für die Beerdigung der Ermordeten in den Massengräbern des Anstaltsfriedhofs zuständig gewesen war. Ruoff, Willig und Klein wurden zum Tode verurteilt und im März 1946 im Gefängnis in Bruchsal hingerichtet. Die anderen vier wurden zu lebenslanger Haft verurteilt, beziehungsweise erhielten Freiheitsstrafen zwischen 25 und 35 Jahren.
Weitere Angehörige des Anstaltspersonals waren zwar festgenommen, aber nicht unter Anklage gestellt worden. Dies veranlasste den stellvertretenden Hadamarer Bürgermeister direkt nach dem Urteil am 15. Oktober 1945, Anzeige bei der Staatsanwaltschaft Limburg zu erstatten. Mit der strafrechtlichen Verfolgung weiterer Täterinnen und Täter sollte zugleich auch auf die Ermordung der übrigen Patientinnen und Patienten hingewiesen werden.
Im Februar 1947 kam es daraufhin zu einem weiteren Prozess, nun vor dem Landgericht Frankfurt. Dieses Gerichtsverfahren wird häufig als „Hadamar-Prozess“ bezeichnet. Angeklagt waren nun 25 Personen, Prozessgegenstand war die Ermordung aller Anstaltspatientinnen und -patienten zwischen 1941 und 1945. Zu den Angeklagten zählten erneut Wahlmann und Huber sowie mit Hans Bodo Gorgaß einer der 1941 im Rahmen der „Aktion T4“ tätigen Tötungsärzte. Die anderen drei Ärzte, die 1941 in Hadamar gemordet hatten, waren bereits vor 1945 im Kriegseinsatz umgekommen.
Auch in der Folge dieses Prozesses gab es zwei Todesurteile, nämlich gegen Gorgaß und Wahlmann. Sie wurden jedoch nicht vollstreckt, sondern nach der Gründung der Bundesrepublik 1949 in eine lebenslängliche Haftstrafe umgewandelt. Schließlich wurden beide Ende der 1950er-Jahre begnadigt. Gefängnisstrafen zwischen zwei und acht Jahren wurden gegen neun Personen verhängt, die restlichen Angeklagten freigesprochen. Die meisten Verurteilten haben ihre Strafe nicht bis zuletzt abgesessen, sondern wurden vorab aus der Haft entlassen, beispielsweise wegen „guter Führung“.
Ein Teil des Personals war nach Beendigung der „Aktion T4“ in Hadamar an der Ermordung der europäischen Jüdinnen und Juden, Sintezas und Sinti und Romnija und Roma beteiligt. Ihre Verurteilung geschah daher nicht im „Hadamar-Prozess“, sondern in den Strafprozessen, die zu den jeweiligen Vernichtungslagern im deutsch besetzten Polen geführt wurden.