Stoltenberg kommer med kommentaren etter et utspill fra USAs tidligere president Donald Trump.
På et valgkampmøte hevdet Trump at han i sin tid som president ga beskjed til et stort Nato-land om at USA ikke kom til å beskytte det i et russisk angrep hvis de ikke investerte nok i forsvar.
Trump sa at han heller ville oppfordre Russland «til å gjøre akkurat hva faen de ville». Han sa ikke hvilket land han snakket om.
Stoltenberg antyder at utspillet setter amerikanske og europeiske liv i fare.
– Ethvert angrep på Nato kommer til å bli møtt med et samlet og kraftfullt svar, sier Stoltenberg.
Også Polens forsvarsminister har reagert på Trumps utspill.
– Ingen valgkamp er en unnskyldning for å leke med sikkerheten til alliansen, skriver forsvarsminister Wladyslaw Kosiniak-Kamysz på X, tidligere Twitter.
