"La partie qui a quitté la table des négociations, la partie qui a foulé aux pieds le pacte doit revenir à un (comportement) normal", a déclaré M. Rohani dans un discours retransmis lundi par la télévision d'Etat.
Il faisait référence à l'accord international de 2015 sur le nucléaire iranien que les Etats-Unis ont dénoncé unilatéralement en 2018, rétablissant du même coup une batterie de sanctions économiques contre l'Iran.
"Le jour où l'ennemi comprendra réellement qu'il a emprunté la mauvaise voie (vis-à-vis de l'Iran) sera le jour (à partir duquel on pourra) s'asseoir à la table des négociations et régler tous les problèmes", a ajouté M. Rohani.
Après plusieurs semaines d'une tension aiguë entre Washington et Téhéran, les deux capitales semblent avoir entamé une phase de désescalade.
Le secrétaire d'Etat américain Mike Pompeo a affirmé dimanche que son pays était prêt à engager un dialogue "sans conditions préalables" avec l'Iran.
Mais relativisant cette offre, il a ajouté que "l'effort américain visant à stopper radicalement les activités néfastes de la République islamique et de sa force révolutionnaire" se poursuivrait, et qu'il ne pourrait y avoir de "discussion" avec les dirigeants iraniens sauf si ceux-ci décident de "se comporter comme une nation normale".
Samedi, M. Rohani avait déclaré que toute éventuelle discussion avec les Etats-Unis ne pourrait se tenir que dans le "respect" et "dans le cadre du droit international".
Mais le guide suprême iranien, l'ayatollah Ali Khamenei, a exclu pour sa part toute négociation "avec le gouvernement américain actuel".
Conclu après douze ans de tensions autour de la question nucléaire iranienne, l'accord de 2015 a permis à Téhéran d'obtenir un allègement des sanctions économiques internationales. En échange, l'Iran s'est engagé à ne jamais chercher à acquérir la bombe atomique et a accepté de réduire drastiquement son programme nucléaire.
Un an après la décision américaine de sortir de ce pacte, Téhéran a menacé en mai de se désengager progressivement de l'accord si les autres Etats parties au texte (Allemagne, Chine, France, Grande-Bretagne et Russie), ne lui permettent pas de contourner les sanctions américaines.