“东京审判”即远东国际军事法庭审判，是美、中、英、苏、法等11国代表联合国，对在亚洲战场挑起战争和在战争中犯下广泛暴行的日本进行的审判。
上海交通大学东京审判研究中心主任程兆奇教授发现，当年在为南京大屠杀第一责任人松井石根辩护时，松井石根和被告方出庭作证的证人都声称：松井石根对受命攻打中国十分“痛心”。
这些“证据”导致法庭否定了检方提出的松井石根39项罪名中的38项，仅仅认定他在普通战争罪中对部属行为约束的“不作为”一项有罪。
远东国际军事法庭从1946年5月开始，对包括松井石根在内的28名日本甲级战犯的战争罪行进行了长达两年多的审讯。审讯中，松井石根辩称自己当时因生病而未能阻止部属的暴行。
远东国际军事法庭举证驳斥说：“他的疾病既没有阻碍他指挥在他领导下的军队的作战行动，又没有阻碍他在发生这类暴行时访问该市达数日之久。对于这类暴行负有责任的军队又是属于他指挥的。他是知道这类暴行的。他既有义务也有权力统治他自己的军队和保护南京的无辜市民。由于他玩忽这些义务的履行，不能不认为他负有犯罪责任。”
提起中日战争的性质，松井石根在法庭上有过一段描述，这就像一家内，当哥哥的，实在无法忍受弟弟的乱暴，而打了他，这是因为太爱他，而促使他反省的手段。
然而，松井石根的日记上却清楚地表明，他是开战之初日军高级将领中最积极的主战派，攻占中国首都就是由他最先提出的。
松井石根随员冈田尚在作证时声称，南京入城式的第二天，他见到松井石根满面戚容痛苦。然而松井石根在“南京攻略感怀”的日记中却写着“貔貅百万旌旗肃，仰见皇威耀八紘”。
1948年11月12日，远东国际军事法庭对松井石根宣读了起诉书共计三大类55项罪状（但后又裁定，起诉书中的“反和平罪”不成立），判决松井石根有罪，处以绞刑。
临刑前，松井石根对教诲师花山信胜说，即使仅我一个人得到这样的结果，如果能使当时的军人们，哪怕多一个人能进行深刻的反省，我也感到非常高兴，好不容易这样了，我想就这样往生吧。
12月23日零时，松井石根在东京巢鸭刑务所被送上绞刑架。十二分三十秒后松井石根被确认死亡。
1978年（昭和53年）松井石根牌位与其它六名甲级战犯一同迁入靖国神社合祀
