El incidente ocurrió el pasado 17 de mayo cuando un avión de reconocimiento estaba realizando una misión rutinaria sobre aguas que el Pentágono asegura que son internacionales.
Pekín aún no se ha manifestado sobre la supuesta interceptación.
El Departamento de Defensa estadounidense señaló en un comunicado que está manejando el asunto a través de canales diplomáticos y militares.
"Durante el año pasado, el Departamento de Defensa ha visto mejoras en las acciones de la República Popular de China, volando de forma segura y profesional", añadió.
Las tensiones en el Mar del Sur de China se han disparado en los últimos meses, donde Pekín y Washington se acusan mutuamente de militarizar la zona.
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Estados Unidos denuncia el uso privativo de las aguas que pretende China y la construcción de islas artificiales en el mar.
La prensa oficial china se ha mostrado muy beligerante en el pasado con esas acciones por entenderlas como una provocación y una violación de la soberanía nacional.
El incidente se produce cuando las dos grandes potencias habían hecho importantes esfuerzos de colaboración, con visitas mutuas de altos representantes militares.
Pekín y Washington también se han comprometido a recurrir a los diferentes canales de diálogo para minimizar los riesgos que supone la presencia creciente de fuerzas militares en el Mar del Sur de China.