Utrikesministrarna kommer att försöka pressa Ryssland att distansera sig från Syriens president Bashar al-Assad.
Förenade kungarikets utrikesminister Boris Johnson sade att möjliga sanktioner mot ryska militära tjänstemän skulle diskuteras.
De allierade kommer också att försöka få klarhet i USA:s Syrienpolitik, efter några till synes blandade budskap.
USA:s utrikesminister Rex Tillerson har starkt kritiserat Ryssland för att ha misslyckats med att hindra Syrien från att genomföra den kemiska attacken mot den rebelliska staden Khan Sheikhoun i onsdags som lämnade 89 människor döda.
Men han sade också att det hade skett "ingen förändring av vår militära hållning" i Syrien efter en vedergällning USA strejk mot en syrisk flygbas, och att Washingtons "första prioritet" i Syrien var att besegra så kallade Islamiska staten (IS).
Inför mötet i staden Lucca i Toscana i måndags deltog herr Tillerson i en internationell kransläggningsceremoni för att minnas dem som dödades i en nazistisk massaker på byborna i Sant'Anna di Stazzema 1944.
Han drog en parallell till förra veckans kemiska attack och sade: "Vi omreder oss själva till att ställa till svars för alla som begår brott mot de oskyldiga var som helst i världen."
Separat på måndagen sa USA:s försvarsminister James Mattis att vedergällningen USA:s flyganfall hade skadat eller förstört 20 % av Syriens operativa flygplan.
"Den syriska regeringen skulle vara illa tilltänkta någonsin igen att använda kemiska vapen," sade han.
Boris Johnson sade att budskapet från mötet borde vara tydligt - att Rysslands president Vladimir Putin måste göras för att överge sitt stöd för Assad.
"Han tråkar ut Rysslands rykte genom sitt ständiga umgänge med en kille som flagrant förgiftat sitt eget folk", sade Mr Johnson.
Han sade att mötet skulle "undersöka möjligheten till ytterligare sanktioner mot vissa av de syriska militära personerna och även mot några av de ryska militära personer som har deltagit i samordningen av de syriska militära insatserna".
Avgörande Rysslands svar på Johnsons inställda resa
Ryssland omfattas redan av en rad sanktioner som Förenta staterna och EU har infört som svar på annekteringen av Krim och krisen i östra Ukraina. Dessa riktar sig till ryska individer och företag, och viktiga sektorer av den ryska ekonomin nära kopplade till den styrande eliten.
Dessa skulle vara de första sanktionerna mot ryska siffror över Syrien om de skulle antas, men det är långt ifrån klart att de kommer att bli det.
Tillerson kommer att vilja gå från G7-samtalen till Moskva på tisdag för att konfrontera ryssarna med en enad uppsättning krav.
Reuters nyhetsbyrå citerade dock en högt uppsatt europeisk diplomat som sade att USA "navigerade planlöst i mörkret" i sökandet efter en maktöverföring i Syrien.
G7-grupperna Kanada, Frankrike, Tyskland, Italien, Japan, Storbritannien och USA, med Europeiska unionen representerad.
Sanktioner mot Ryssland redan över Krim
Detta är vad de andra G7-ministrarna kommer att försöka klargöra.
Förutom Tillersons kommentarer verkar USA:s ambassadör i Förenta nationerna, Nikki Haley, ha gett blandade signaler.
"På inget sätt ser vi fred i det området med Assad som chef för den syriska regeringen", berättade hon NBC: s Meet the Press, en vecka efter att hon hade sagt att Assads avlägsnande inte längre var en USA-prioritering.
White House källor sade någon skillnad i nyanser mellan hennes kommentarer och administration politik var "oavsiktlig och oavsiktlig".
Avfyra 59 kryssningsmissiler vid Syriens Shayrat flygbas efter den misstänkta kemiska attacken var den typ av direkt ingripande i Syriens sexåriga inbördeskrig som Donald Trump föregångare, Barack Obama, hade undvikit.
Fram till fredagsstrejken gjorde mr Trump det också. Han motsatte sig militära åtgärder 2013 och kämpade på en plattform för att lösa problem i USA, inte Syrien.
Under valkampanjen uttryckte han sin iver över att USA:s militära aktioner i Syrien skulle kunna leda till konflikt med Ryssland.
Och samtidigt som man betraktar flygbasens strejk som avgörande, ser de flesta kommentatorer inte någon radikal förändring i USA:s inställning till Syrien.
Är Trump glider in i Syrien squagmire?
Trump agerar beslutsamt i Syrien: Vad händer nu?
Varför bombades Shayrat?
Syrien har vägrat att använda några kemiska agenser, och Ryssland säger att USA har misslyckats med att bevisa att Syrien har kemiska vapen.
Ryssland och Iran, president Assads viktigaste militära försvarare, hotar också med vedergällning om det blir ytterligare amerikanska flyganfall och säger att den amerikanska attacken hade gått över "röda linjer".
"Från och med nu kommer vi att reagera med kraft på varje angripare eller brott mot röda linjer från vem det än är och Amerika vet vår förmåga att svara bra", sade ett uttalande på söndagen från ett gemensamt ledningscentrum som består av styrkor president Assads allierade.
Syriens "kemiska attack": Vad vi vet
G7-länderna träffas i Italien för att försöka få till stånd en enad strategi för Syrienkonflikten, efter förra veckans misstänkta kemiska attack.