美俄關係因為敘利亞問題變得緊張，到訪俄羅斯的美國國務卿蒂勒森，與外長拉夫羅夫會面，但不獲總統普京接見。普京指，俄方接獲情報，美國計劃向敘利亞發動新一輪導彈攻擊，又指有人計劃在敘利亞大馬士革郊區等地種植物質，捏造敘利亞當局使用化武，嫁禍敘利亞當局政府。他說，會容忍西方國家對俄羅斯在敘利亞事件上角色的批評，但希望態度最終能軟化。國防部長紹伊古與伊朗國防部長達赫甘通電話，兩人譴責美國攻擊敘利亞空軍基地，指是違反國際法。

有白宮官員反駁指，巴沙爾政權及俄羅斯在化武襲擊責任問題上，試圖混淆國際社會，認為俄羅斯的指控，完全符合敘利亞政府企圖攻擊反對派的目的。美方官員又強調，俄羅斯明顯與襲擊有關，指俄羅斯試圖掩飾事件。蒂勒森早前強調，美方不會容忍化武襲擊事件重演。他指，巴沙爾家族的統治即將結束，認為俄羅斯要在支持美國，或傾向敘利亞巴沙爾政權、伊朗及黎巴嫩真主黨民兵之間作抉擇。