Översynen av 22 fall av missbruk i Nordirland kritiserade myndigheterna för att de inte gjorde tillräckligt.
Ungdomarna försvann ett antal gånger under en 20-månadersperiod under vården i vårdsystemet.
Polisen i Nordirland (PSNI) sade att den nyligen har gjort politiska förändringar som syftar till att hålla barn säkra.
I september 2013 sade PSNI att den hade inlett en omfattande utredning om sexuellt utnyttjande av barn och ungdomar som hade försvunnit från vården i Nordirland.
Officerare sa att de hade identifierat 22 personer, mellan 13 och 18 år, som kan ha blivit sexuellt utnyttjade.
PSNI-undersökningen var känd för Operation Owl.
Torsdagens rapport, som undersöker PSNI:s svar, har offentliggjorts av skyddsnämnden för Nordirland.
Det stod att PSNI-officerare var effektiva när det gällde att lokalisera tonåringarna och återföra dem till vårdsystemet.
Den fann dock att de inte riktigt undersökte omfattningen av det sexuella utnyttjande av barn som äger rum och att deras försök att finna och stoppa dem som misshandlar dem var "begränsat och inkonsekvent", enligt översynen.
Även om det finns beröm för den hjälp som erbjuds av vissa personal från bostäder, Stormont hälsominister Simon Hamilton sade att rapporten visar inte tillräckligt stöd ges för att skydda tonåringar från skada eller risk för skada.
Han sade att översynen hade identifierat "en betydande lucka" i kunskap om förövare av sexuellt utnyttjande av barn.
Chefen för PSNI's Public Protection Branch, Det Ch Supt George Clarke sade att efter Operation Owl, PSNI har "genomfört ett antal förändringar i vårt sätt att hantera denna fråga för att se till att vi gör allt vi kan för att hålla barn och ungdomar säkra".
"I april i år bildade PSNI PR-kontoret som nu ansvarar för politik och praxis inom ett antal områden, bland annat sexuellt utnyttjande av barn.
"De nya strukturerna gör det möjligt för oss att arbeta nära våra partnerbyråer på ett mycket mer sammanhållet sätt än tidigare för att säkerställa bättre skydd och skydd för barn och ungdomar."
Kontoret sa att PSNI också har reviderat sitt protokoll om saknade personer, en gemensam politik med hälsovårds- och socialvårdsmyndigheterna.
"Detta protokoll är utformat för att stödja ett effektivt samarbete för att skydda svar från PSNI och sociala tjänster när det gäller barn som rymmer eller försvinner från sina hem eller vårdplaceringar och bygger på utvecklingen av vår kunskap och erfarenhet", tillade Clarke.
Förra året kom en separat granskning av frågan fram till att sexuellt utnyttjande var ett växande hot mot ungdomar i Nordirland.
I rapporten sades det också att vissa missbrukare ansågs ha kopplingar till paramilitära grupper.
I en rapport om sexuellt utnyttjande av barn har polisen inte gjort några ihärdiga ansträngningar för att ta reda på vem som var ansvarig för att missbruka barn i vårdsystemet.