聯合國安理會一致通過強烈譴責北韓進行核試，威脅會採取更嚴厲的制裁措施，而中國就說，已經盡了最大的外交努力，阻止北韓核試。
聯合國安理會召開緊急會議，應對北韓核試，15個成員國一致通過聲明，強烈譴責北韓違反安理會決議，又警告會採取行動。美國駐聯合國大使蘇珊賴斯強調，不會容忍北韓的挑釁，北韓這樣做，只會面對國際社會進一步孤立和施壓，她又促請安理會作出迅速同強硬的回應。
各國政府亦加強溝通，聯手應對。中國外長楊潔篪和美國國務卿克里通電話，楊潔篪呼籲各方著眼大局，避免局勢進一步升級，維持在六方會談框架下解決朝鮮核問題。而六方會談中方代表團團長武大偉，就與日本外務省亞洲大洋洲局局長杉山晉輔通電話。武大偉強調，中國為阻止北韓核試，已盡外交努力到最後一秒。
而杉山就說，有必要嚴厲應對北韓的挑釁行為，日本將會在安理會推動新的制裁決議，期望中國理解及支持。兩人又敲定杉山下星期訪華的安排，預料北韓核問題會是他此行的焦點。
而日本首相安倍晉三就與美國駐日大使魯斯會面，商討局勢。安倍強調北韓核試，威脅地區和國際社會和平穩定，日本除了會推動聯合國實施新制裁，亦會落實禁止更多有官方背景的北韓人入境日本等的單方面制裁措施。
內閣官房長官菅義偉表示，日本政府亦會與美國以及南韓協調，進行首腦及外長電話會議，磋商應對措施。美國總統奧巴馬就與南韓總統李明博通電話，就北韓核試交換意見，奧巴馬重申，會協助南韓加強防務，兩人又同意加強合作，阻止北韓發展核武同導彈。
