俄方发声迅速引来美日反应。27日上午，日本政府内阁官房长官松野博一表示，日方将对俄方声明进行仔细审查，声称中俄的批评“没有科学依据”。美国国务院发言人米勒已在记者会上被问及此事时附和道，相关禁令“不必要且不恰当”。
内阁官房长官松野博一 截图自日媒
8月24日，日本政府罔顾国内外反对，执意启动福岛核污染水排海计划，中国、俄罗斯、朝鲜等日本邻国和太平洋岛国等利益攸关方均已反复表达严重关切。
日本强行排海当天，俄罗斯食品安全监管机构，俄联邦兽医和植物卫生监督局（以下简称“兽植局”）表示，俄罗斯与许多国家一样关注日本核污染水排海对食品安全的影响，将对从日本进口的鱼类和海鲜的放射性参数加强监管。该部门当时表示，“如果检测到过量的放射性物质，将对来自日本的此类货物供应采取限制性措施。”
俄罗斯科学院研究员谢尔吉延科28日接受媒体采访时曾透露，日本政府以限制进入专属经济区为由，拒绝俄罗斯派科考船对福岛第一核电站核污染水进行研究的请求。因此俄方只能在距福岛150公里至300公里处开展研究，获取的信息十分有限，而日方也未向俄方提供任何数据。
俄罗斯外交部发言人扎哈罗娃此后亦呼吁日方在这一敏感问题上最大限度地展现透明度，其指出日本核污染水排海牵涉科学维度的问题，理应根据现有法律和适用科学指标进行分析。
她当时还表示，至于美方在日本核污染水排海问题上的态度，则完全是政治利益操弄。“既然那些美国政客对日本核污染水排海的安全性充满信心，他们完全可以饮用这些水以示对东京的支持。”
9月7日，俄方再次表态称，俄联邦渔业局将继续加强检测相关水域的生态环境，尤其是加强对捕渔区海洋环境和海洋生物的放射性指标监测，还将有专门的科研小组前往俄罗斯和日本专属经济区分界线地区进行放射性物质检测。
当地时间周二（26日），俄罗斯食品安全监管机构，俄联邦兽医和植物卫生监督局发布声明称，考虑到日本启动核污染水排海后，日本水产品可能有受到核辐射污染的风险，该部门正在考虑加入中国对日本水产品实施限制措施的可能性，莫斯科正在寻求与日本进行谈判。
俄兽植局表示，已向日方致函说明举行会谈的必要性，并要求日方在10月16日前提供有关该国对出口水产品放射性检测的信息，其中包括氚的含量。
另据日媒报道，当地时间27日上午，日本政府内阁官房长官松野博一在记者招待会上对此回应表示，日方将对俄罗斯声明进行仔细审查。
他宣称，日本已多次就福岛核污染水的所谓“安全性”作出解释，俄罗斯和中国的批评“缺乏科学依据”，日方将继续通过各种机会提供信息。
日媒《读卖新闻》27日报道称，在核污染水排海一事上不断为日本站队的美国也迅速对此事做出回应，与俄罗斯“针锋相对”。
根据美国国务院部门新闻简报会实录，美国务院发言人米勒宣称，俄罗斯准备加入中国实施禁令，这么做“没必要且不合适”。
自日本一意孤行排海以来，美国多次为日本背书，企图操弄国际舆论。美国驻日本大使伊曼纽尔还蹭特意赴福岛作秀吃海鲜，给日本核污染水排海“站台”，更倒打一耙无理指责中国对日本实施“经济胁迫”，宣称美国支持日本向世界贸易组织（WTO）告状。
9月4日，伊曼纽尔（右二）与美众议员等人试吃用福岛县产的鱼制作的鱼糕 图自日媒
9月22日，我外交部发言人毛宁在例行记者会上对此表示，关于日本核污染水排海问题，中方已经多次表明立场。日本强行向海洋排放核污染水，自人类和平利用核能以来没有过先例，国际社会普遍对此感到担忧。中方采取的措施合情、合理、合法。
毛宁表示，美国是太平洋沿岸国家，一向标榜重视核安全和环境保护。美方有关人员应该停止偏袒、纵容日本的不负责任行为，同各方一道，敦促日本停止核污染水排海，以负责任的方式处置核污染水。