Rusland vil ikke stemme for en resolution, som USA, Storbritannien og Frankrig ventes at præsentere i FN's Sikkerhedsråd onsdag aften.
Det oplyser viceudenrigsminister Gennadij Gatilov til det russiske nyhedsbureau Interfax.
Målet med resolutionen er at få sat gang i en international undersøgelse af sidste uges formodede kemiske angreb i byen Khan Sheikhoun. Den ligger i den syriske provins Idlib.
Knap 90 personer har mistet livet i angrebet. Her blev der ifølge både Storbritannien og Tyrkiet brugt den farlige nervegas sarin. Gassen er klassificeret som et masseødelæggelsesvåben.
USA og flere vestlige lande peger på Syrien som de skyldige. Natten til fredag reagerede amerikansk militær ved at bombe en syrisk luftbase nær Homs.
Det syriske regime har afvist anklagerne. Det samme har Rusland, der er Syriens vigtigste allierede.
Russerne hævder i stedet, at syriske kampfly ramte et lager, hvor oprørere opbevarede kemiske våben.
Efter angrebet blev de 15 medlemmer af FN's Sikkerhedsråd indkaldt til hastemøde for at drøfte en resolution. Den fordømte det formodede angreb og krævede det undersøgt.
Også her nægtede Rusland at bakke op om resolutionen.
Ved et pressemøde tirsdag opfordrede Ruslands præsident, Vladimir Putin, dog til en grundig efterforskning af angrebet.
- Vi mener, at enhver hændelse af denne art bør efterforskes officielt, sagde præsident Vladimir Putin ifølge Tass.
USA's udenrigsminister, Rex Tillerson, er tirsdag og onsdag på besøg i den russiske hovedstad, Moskva.
Han skal drøfte situationen i Syrien med den russiske udenrigsminister, Sergej Lavrov.
På forhånd er stemningen anspændt. Men begge lover, at de er klar til at lytte til hinanden.
- Jeg ser frem til en meget åben og ligefrem ordudveksling, så vi bedre er i stand til at definere det amerikansk-russiske forhold nu og fremover, sagde Tillerson onsdag formiddag.