Recep Tayyip Erdogan a, dans prononcé à Doha (Qatar) retransmis à la télévision turque, a mis en garde la Russie contre les "calomnies".
"Personne n'a le droit de propager des calomnies sur les achats de pétrole par la Turquie à Daech (acronyme arabe de l'EI)", a déclaré M. Erdogan.
"Si ces accusations continuent, nous prendrons nous-mêmes des mesures", a-t-il menacé, sans autre précision.
Le vice-ministre russe de la Défense Anatoli Antonov a affirmé mercredi devant la presse que "la classe dirigeante politique (turque), dont le président Erdogan et sa famille, est impliquée dans ce commerce illégal" de pétrole avec les jihadistes.
M. Antonov a notamment mis en cause le gendre de M. Erdogan, Berat Albayrak, 37 ans, qui a longtemps dirigé le groupe Calik Holding, spécialisé dans l'énergie, et l'un de ses fils, Bilal, à la tête d'un groupe de travaux publics et de transport maritime.
Sans réagir directement à ces nouvelles accusations, M. Erdogan a répété qu'il démissionnerait immédiatement si elles étaient prouvées.
"Je ne resterais pas dans mon siège de président ne serait-ce qu'une seule minute si la Russie prouvait ses allégations. Mais ceux qui propagent ces calomnies ne devraient pas non plus garder leurs sièges", a-t-il lancé.
"La Turquie n'a pas perdu ses valeurs morales au point d'acheter du pétrole à une organisation terroriste", a insisté le chef de l'Etat turc.
Les relations entre Ankara et Moscou traversent une grave crise depuis que l'aviation turque a abattu le 24 novembre un chasseur-bombardier russe Soukhoï 24 à sa frontière avec la Syrie. La Turquie affirme que l'appareil avait violé son espace aérien, ce que la Russie dément.
Avec AFP