Enligt utredningen brändes kropparna vid en soptipp flera timmar efter att eleverna försvann.
Men Interamerikanska kommissionen för mänskliga rättigheter säger att den inte har funnit några bevis för att stödja påståenden om att kropparna förbrändes.
Den mexikanska regeringen skickar rättsmedicinska experter till området.
Flytten tillkännagavs av justitieminister Arely Gomez kort efter att IACHR-rapporten offentliggjordes.
Släktingar har alltid avvisat den officiella undersökningen.
De anklagade myndigheterna för att dölja den påstådda inblandningen av högt uppsatta tjänstemän och eventuellt armén i morden.
Fallet chockade Mexiko och ledde till veckor av protester mot officiell straffrihet och president Enrique Pena Nietos regering.
Analys: Genom Katy Watson, BBC News, Mexico City
Denna rapport bekräftar vad många människor länge har trott - att regeringens utredning av försvinnandet av de 43 studenterna var djupt bristfällig.
De saknade familjerna var oense från början med regeringens version av händelserna - nu har de blivit rättfärdigade.
Det finns en hel del som fortfarande är okänt - rapporten förklarar inte vad som hände med studenterna och ger bara möjliga motiv.
Men det som står klart är att regeringen måste öka sina ansträngningar för att gå till botten med vad som faktiskt hände.  President Enrique Pena Nieto har blivit mycket kritiserad för sin hantering av detta fall - detta betänkande kommer att sätta ännu större press på honom.
Efter en sex månaders utredning släppte Washington-baserade IACHR en rapport på nästan 500 sidor där regeringen uppmanades att fortsätta leta efter de saknade studenterna.
En peruansk brandexpert som anlitades av kommissionen drog slutsatsen att det var omöjligt för alla kroppar att ha bränts vid deponin i kommunen Cocula i den västra delstaten Guerrero.
Jose Torero, från University of Queensland i Australien, sade att det skulle ha krävt 13 ton däck, 20 ton trä och 13 ton diesel för att kremera kropparna.
Det skulle ha tagit gänget 60 timmar att avsluta jobbet, sa han.
"Det finns inget som tyder på att det finns en brand av samma storlek [behövs] för kremering av en enda kropp", avslutade Torero.
Den ursprungliga sonden sade att lärarna avrundades av korrupta poliser efter att ha rest till staden Iguala den 26 september och deltagit i en protest om diskriminering på grund av arbete.
De rapporteras ha stört ett möte planerat av borgmästarens fru senare på kvällen.
De påstods sedan överlämnas till den lokala Guerrerros Unidos (Förenade Krigare) kriminella gäng, som uppmanades att döda dem och göra sig av med sina kroppar.
Flera personer arresterades under de följande dagarna, däribland borgmästaren, hans hustru, lokala poliser och män som anklagades för att tillhöra det lokala gänget.
Regeringen sa att några av dem som deltog i morden ledde dem till soptippen.
Enligt den ursprungliga undersökningen lyckades rättsmedicinska experter där hitta ett fragment av ett ben, som identifierades som en av de saknade studenterna efter DNA-tester i Österrike.
En oberoende undersökning av 43 mexikanska studenters försvinnande för nästan ett år sedan har förkastat regeringens redogörelse för händelserna.