En talesman sade Moskva beklagade "att väst återigen visar en fullständig brist på intresse" för att lösa krisen i sydöstra Ukraina.
Ryssland höll på att utveckla "skadeståndsåtgärder", sade talesmannen.
De amerikanska sanktionerna inriktades på Krim, som bifogades av Ryssland i mars.
USA:s president Barack Obama undertecknade en exekutiv order att förbjuda export av varor, teknik och tjänster till Krim, förutom nya sanktioner mot ryska och ukrainska individer och företag.
Barack Obama sade att flytten visade att USA aldrig skulle acceptera Rysslands annektering av Krim.
Liknande åtgärder som Europeiska unionen enades om tidigare i veckan trädde i kraft i lördags. Kanada tillkännagav sina egna sanktioner mot Krim på fredag.
Efter att halvön annekterades tog proryska separatister kontroll över delar av Donetsk- och Luhanskregionerna i östra Ukraina i april och förklarade sig senare oberoende.
Omkring 4 700 människor har dött och ytterligare en miljon har fördrivits genom strider under de senaste månaderna.
I fredags dödades fem ukrainska soldater i strid - den högsta dödssiffran sedan det senaste försöket till vapenvila inleddes den 9 december.
Förutom förbudet mot varor, teknik och tjänster kan amerikanska privatpersoner eller företag nu inte köpa några fastigheter eller företag i Krim eller finansiera Krimföretag.
De nya åtgärderna omfattar också sanktioner mot 24 ukrainska och ryska personer och mot ett antal företag som anses destabilisera Ukraina.
De omfattar den ryska kapitalinvesteringsgruppen Marshall Capital Partners. Den natten Wolves biker gruppen är också riktad för sitt engagemang i militära aktioner i Krim.
Europeiska unionen tillkännagav sina egna sanktioner mot regionen på torsdag.  Alla investeringar i Krim är förbjudna, liksom deltagandet i rysk olje- och gasprospektering i Svarta havet. Europeiska kryssningsfartyg kommer inte att kunna besöka halvöns hamnar.
Men precis som EU sade Barack Obama att han ännu inte skulle införa nya sanktioner mot Ryssland självt och uppmanade landet att återigen trappa ned spänningen i östra Ukraina.
"USA och Kanada kan fortfarande inte komma till rätta med resultaten av det fria uttryck för vilja som invånarna i Krim och Sevastopol gjorde i mars", Rysslands utrikesminister Aleksandr Lukasjevich sade i ett uttalande.
"De som bor i Krim idag är tillsammans med hela det ryska folket, som aldrig har gett efter och inte kommer att ge efter för yttre påtryckningar."
Barack Obama sade: "Jag uppmanar återigen Ryssland att upphöra med sin ockupation och att försöka annektera Krim, att upphöra med sitt stöd till separatister i östra Ukraina och att uppfylla sina åtaganden enligt Minskavtalet."
Det avtal som undertecknades av Ukraina och rebellerna i Minsk i Vitryssland i september införde ett eldupphör och fastställde villkoren för en fredsprocess.
Men Lukasjevitj sade att sanktioner mot rebellledare i Luhansk- och Donetskregionerna i östra Ukraina undergrävde den politiska processen.
Han avslutade med att råda Washington och Ottawa att "överväga konsekvenserna" av sina handlingar.
Mer än 1000 människor har dödats sedan Minsk-affären.
Krisen i Ukraina började för ett år sedan, då den promoguske ledaren Viktor Janukovych övergav ett avtal om närmare handelsförbindelser med EU till förmån för ett närmare samarbete med Ryssland.
Detta beslut gav upphov till EU-vänliga protester i huvudstaden Kiev, som slutligen störtade Janukovych i februari.
Ryssland säger att landet inte kommer att ge efter för påtryckningar efter en ny uppsättning amerikanska, EU-sanktioner och kanadensiska sanktioner mot konflikten i Ukraina.