俄羅斯軍機被擊落事件，是冷戰後北約成員國與俄國之間最嚴重的事故，俄土關係也降至冰點。俄羅斯總統蒲亭下令在敘利亞境內部署俄羅斯第3代「S-400地對空飛彈」系統，意圖護航進入敘利亞轟炸的俄國軍機，並警告土耳其勿輕舉妄動。
俄羅斯外長拉夫羅夫24日斥責土耳其擊落俄國軍機是「預先策劃」。他指稱土國此舉將使2國關係嚴重受損。他甚至指控，「伊斯蘭國」(IS)利用土耳其進行全球恐怖行動，並向聯合國安理會遞交一份調查IS資金出入的報告。蒲亭亦指責土耳其領袖鼓勵本國「伊斯蘭化」。
克里姆林宮發言人表示，叛軍大量集中在土敘邊界，俄國軍機被迫在臨近土耳其邊境地帶行動。但有專家分析，俄國軍機遭擊落，乃肇因於土耳其對俄軍轟炸鄰近同文同種「土庫曼人」的不滿。
俄羅斯官員表示要向土國採取報復措施，將從經濟領域先下手，俄羅斯許多旅行社已陸續取消至土耳其旅遊。專家分析，俄羅斯可能還會藉由強化對敘利亞境內反土耳其的庫爾德武裝，以示對土國報復。
俄羅斯下議院議員24日也提出一項議案，任何否認土耳其在一戰製造亞美尼亞種族屠殺的人，都要受到司法起訴。
土耳其總統艾爾頓段24日在伊斯坦堡發表聲明指出，土耳其極希望盡量避免2國衝突升級，他重申是俄國軍機先入侵土耳其領空，才將它打下來。