Bộ trưởng Ngoại giao Nga Sergei Lavrov hôm 25/11 nói rằng hành động Thổ Nhĩ Kỳ bắn rơi một chiến đấu cơ của Nga "trông giống như một âm mưu khiêu khích," nhưng Nga sẽ không lâm chiến với Thổ Nhĩ Kỳ.
Ngoại trưởng Lavrov nói rằng vụ bắn rơi máy bay buộc Nga phải xem lại quan hệ với Thổ Nhĩ Kỳ. Ông Lavrov hôm thứ Tư quyết định hủy một chuyến thăm đến Thổ Nhĩ Kỳ đã được dự trù, nhưng ông nói với ngoại trưởng Thổ Nhĩ Kỳ rằng hai bên sẽ gặp lại nhau trong những ngày tới.
Thủ tướng Thổ Nhĩ Kỳ Ahmet Davutoglu nói với các nhà lập pháp rằng Thổ Nhĩ Kỳ không có ý định gây căng thẳng trong quan hệ với nước Nga "láng giềng và thân hữu".
Tổng thống Recep Tayyip Erdogan nói rằng nước ông chỉ đơn thuần bảo vệ an ninh khi máy bay của Thổ Nhĩ Kỳ bắn rơi chiến đấu cơ của Nga, và ông không muốn bất cứ sự leo thang căng thẳng nào với Nga.
Phát biểu tại Istanbul hôm 25/11, ông Erdogan nói chiếc máy bay rơi xuống Syria, nhưng nó đã ở trong không phận Thổ Nhĩ Kỳ hôm thứ Ba khi bị bắn trúng. Các giới chức Thổ Nhĩ Kỳ nói rằng chiếc máy bay đã tiến vào trong biên giới Thổ Nhĩ Kỳ 2 kilômét khoảng 17 giây, và các lực lượng của Thổ Nhĩ Kỳ đã đưa ra 10 cảnh báo nhưng đều bị làm ngơ trước khi họ quyết định bắn.
Nga quả quyết chiếc máy bay chưa bao giờ ra khỏi không phận Syria.
Một giới chức Mỹ không nêu danh tánh nói với hãng thông tấn Reuters rằng Mỹ tin là chiếc máy bay đã quay trở lại không phận Syria trước khi bị bắn trúng, trong khi các nhà ngoại giao nói với tờ New York Times rằng chiếc máy bay quay trở lại không phận Syria sau khi bị bắn trúng.
Thủ tướng Nga Dmitry Medvedev hôm 25/11 nói rằng "nguy hiểm gia tăng" giữa Nga và NATO là không thể cho phép, ngay cả trong trường hợp bảo vệ biên giới. Tổng thống Nga Vladimir Putin gọi vụ này là "đâm sau lưng" và cáo buộc Thổ Nhĩ Kỳ dung chấp khủng bố.
Nga loan báo một số phản ứng. Bộ trưởng Quốc phòng Sergei Shoigu hôm 25/11 nói rằng quân đội Nga sẽ triển khai hệ thống phi đạn tối tân S-400 tại tỉnh Latakia của Syria sát biên giới với Thổ Nhĩ Kỳ, và cả phi đạn hướng dẫn Moskva.
Trong khi đó, một trong hai phi công nhảy dù ra từ chiếc máy bay đã được đưa về một căn cứ của Nga ở Latakia hôm 25/11, sau khi được quân đội Syria cứu.
Người biểu tình cầm cờ Nga và Thổ Nhĩ Kỳ cùng với biểu ngữ 'Thổ Nhĩ Kỳ phải chịu trách nhiệm!' và 'Đâm sau lưng - trả lời trước mặt!' trước sứ quán Thổ Nhĩ Kỳ ở Moscow, Nga, ngày 24/11/2015.
Ông Alexander Orlov, Đại sứ Nga tại Pháp, cho hay phi công thứ hai của chiếc máy bay này đã "bị giết một cách dã man".
Một máy bay trực thăng cứu hộ được phái đến chỗ chiếc chiến đấu cơ rơi đã bị phe nổi dậy bắn rớt, giết chết một người trên máy bay.
Tổng thống Erdogan và Tổng thống Hoa Kỳ Barack Obama đã nói chuyện qua điện thoại hôm thứ Ba và đồng ý với nhau cần phải hạ giảm căng thẳng leo thang và không để xảy ra thêm những tai nạn tương tự.
Tòa Bạch Ốc nói trong một thông báo rằng hai nhà lãnh đạo lên tiếng cam kết đối với tiến trình chuyển tiếp chính trị để mang lại hòa bình cho Syria, và sự ủng hộ quốc tế chống nhóm cực đoan Nhà nước Hồi giáo. Thông báo cũng lặp lại sự ủng hộ của Mỹ đối với quyền bảo vệ không phận của Thổ Nhĩ Kỳ.
Trước đó trong một phát biểu tại Washington hôm thứ Ba, Tổng thống Obama nói việc chiến đấu cơ của Nga bị bắn rơi là một bằng chứng nữa về một "khó khăn đang diễn ra" liên quan đến các cuộc hành quân của Nga tại Syria.
Phát biểu trong cuộc họp báo chung với Tổng thống Pháp Francois Hollande tại Tòa Bạch Ốc, Tổng thống Obama nói rằng giới hữu trách Mỹ vẫn đang thu thập thông tin chi tiết về vụ bắn rơi máy bay, trong khi ông cũng lưu ý rằng chiến đấu cơ của Nga đã nhắm mục tiêu vào các nhóm đối lập ôn hòa Syria ở rất sát biên giới Thổ Nhĩ Kỳ.
Tổng thống Obama nói rằng tai nạn này cho thấy sự cần thiết phải nhanh chóng tiến đến một giải pháp ngoại giao cho cuộc xung đột Syria.
Vụ bắn rơi máy bay Nga khiến NATO phải họp khẩn ở Brussels. Sau đó, Tổng thư ký NATO, ông Anders Fogh Rasmussen nói rằng nhóm 28 quốc gia thành viên ủng hộ toàn vẹn lãnh thổ của Thổ Nhĩ Kỳ, và gọi Thổ Nhĩ Kỳ là "đồng minh NATO của chúng tôi".
Các giới chức Thổ Nhĩ Kỳ đã ra nhiều cảnh báo về việc vi phạm không phận của nước họ trong suốt bốn năm rưỡi qua của cuộc nội chiến Syria. Các lực lượng của Thổ Nhĩ Kỳ đã bắn rơi một máy bay trực thăng của Syria năm 2013, và tháng trước đã bắn rơi một máy bay không người lái không rõ của ai khi chiếc máy bay này băng vào biên giới Thổ Nhĩ Kỳ. Ankara ít nhất đã hai lần phản đối máy bay của Nga bay vào không phận Thổ Nhĩ Kỳ.
Sau các lần máy bay Nga bay vào không phận Thổ Nhĩ Kỳ trước đó, Mỹ đã điều phản lực cơ F-15 từ Anh đến căn cứ không quân Incirlik ở Thổ Nhĩ Kỳ để giúp đồng minh NATO này bảo vệ không phận.