En FN-panel kommer nu att försöka avgöra om den syriska regeringen var ansvarig, som Förenta staterna har hävdat.
Attacken mot Khan Sheikhoun i provinsen Idlib var den dödligaste i Syrien på mer än tre år.
Det ledde till en vedergällning USA missil strejk mot en syrisk flygbas.
I undersökningsuppdraget för Organisationen för förbud mot kemiska vapen (OPCW), som är baserat i Haag, drogs slutsatsen att "ett stort antal människor, av vilka några dog, efter att ha intervjuat vittnen och undersökt prover utsattes för Sarin eller ett Sarinliknande ämne".
"Det är slutsatsen av FFM (fact-finding mission) att en sådan release kan endast fastställas som användning av Sarin, som ett kemiskt vapen," en sammanfattning sade.
Den nya rapporten har spridits bland OPCW:s medlemmar men har inte offentliggjorts.
En gemensam FN- och OPCW-utredning kommer nu att undersöka vem som bar skulden för attacken.
USA:s president Donald Trump beordrade ett kryssningsmissilanfall på Shayrat flygbas efter att amerikanska tjänstemän kom fram till att anläggningen var där ett syriskt flygplan hade varit beväpnat med en Sarinfylld bomb.
Syriens president Bashar al-Assad har tidigare sagt att händelsen var påhittad.
Ett undersökningsuppdrag av kemiska vapen vakthund OPCW har dragit slutsatsen att den förbjudna nervagenten Sarin användes i en attack i norra Syrien i april som dödade dussintals människor.