應土耳其的要求，北約組織6月26日上午召開大使級會議討論土耳其軍機遭敘利亞擊落事件。根據《北大西洋公約》第四條的規定， 當北約成員國在領土完整、政治獨立或安全受到威脅時，在任何一個成員國的提議下，北約各國將進行緊急磋商。這是北約組織在成立63年以來第二次根據憲章第四條召開會議，北約上一次根據憲章第四條召開會議是在2003年，討論伊拉克戰爭，當時也是應土耳其的要求。
此次會議由北約秘書長拉斯穆森主持，共有28個成員國的代表參會。會上土耳其代表詳細敘述了事件經過，之後，與會國便就此問題展開討論。土耳其空軍一架RF-4E偵察機22日從東南部馬拉蒂亞省的空軍基地起飛，1個半小時後在同敘利亞交界的哈塔伊省東南部的地中海上空從雷達屏幕上消失。敘利亞承認在本國水域上空擊落了這架戰機，理由是該戰機侵犯敘國領空。土耳其外長達武特奧盧則表示，飛機在國際領空被擊落，殘骸墜入敘利亞水域。
敘利亞外交部發言人馬克迪希在大馬士革召開的記者會上表示，「那架飛機在敘利亞空域忽隱忽現，飛行高度為100米，距離敘利亞海岸約1-2公里；我們必須立即採取行動，即便那是敘利亞的飛機，我們也會將其擊落。」敘方稱是擊落一架土耳其戰機為了自衛目的。敘利亞還警告土耳其和北約切勿發動報復行動。
土耳其在寫給聯合國安理會的信中譴責了「敘利亞當局威脅土耳其國家安全的敵對行為」，稱這起事件構成了「對該地區和平與安全的嚴重威脅」。土耳其副總理阿林克在記者會上表示，敘利亞的行為「不會逃脫懲罰」。美國國務卿希拉里稱此次襲擊「無恥和無法令人接受」，並稱美國將與土耳其政府密切合作，以推動敘利亞的轉型。
土耳其把敘利亞擊落其戰機事件交北約討論，其目的當然是希望北約能夠站在自己一邊，出面予以干預。從嚴格意義上講，敘利亞並不屬於北約組織的干預地區，但在「9.11」事件之後，北約成員國集體支持美國在同樣不屬於北約區域的阿富汗採取軍事行動，構成了先例。按《北大西洋公約》第五條的規定，「對一盟國之攻擊即對所有協約國之攻擊，協約國各方應採取行動予以還擊」，所以北約完全有可能討論對敘利亞進行軍事報復行動的可能性，
但北約秘書長拉斯穆森卻一再表示，「我們只是根據公約第四條（當北約成員國在領土完整、政治獨立或安全受到威脅時，在任何一個成員國的提議下，北約各國將進行緊急磋商）召開會議，完全沒有討論第五條。」就擊落戰機一事，拉斯穆森在會後的聲明中表示，「我們認為這種行為是不可接受的，我們用最強烈的措辭予以譴責。這是敘利亞當局不顧國際準則、罔顧和平安全與生命的又一鐵證！」但對於軍事干預問題，拉斯穆森沒有直接回應，只是在聲明中表示，「我們聯盟的安全是不可分割的，我們會團結一致地支持土耳其。」但他在隨後的發言中表示，北約將密切注視兩國邊境的軍事動向，如果敘利亞政府再做出類似舉動並造成嚴重後果，「我們將再度進行協商，我們不排除採取軍事手段的可能」，但「我們非常希望這樣的情況不會再發生」。
一位俄羅斯軍事專家在接受媒體採訪時表示，在敘利亞領空被擊落的土耳其戰機，其墜毀前極有可能在執行偵察飛行，目的是測試敘利亞的防空系統。俄羅斯世界武器貿易分析中心主任科羅琴科指出：「土耳其戰機是在敘利亞領空被擊落的。敘利亞的防空系統是十分高效的。並且在任何情況下，敘利亞戰鬥部隊在做出向該國領空範圍內的目標開火的決定時，都是將其定性為"敵對"性質的。」
