Syftet med att begränsa teknikexporten till Kina är att göra det svårare för Kina att utveckla avancerade vapen och artificiell intelligens.
Uppgifterna kommer tre månader efter det att USA infört ensidiga exportrestriktioner som förbjuder amerikanska bolag att sälja avancerad utrustning för chiptillverkning - en åtgärd som Kina anmält till Världshandelsorganisationen WTO för prövning.
Av tidningen beskrivs uppgörelsen som en milstolpe när det gäller USA:s fleråriga försök att få med sig allierade i ansträngningarna att hejda Kinas inhemska utveckling av halvledarteknik.
Bland bolagen som antas bli berörda finns nederländska ASML och japanska Tokyo Electron respektive Nikon. I USA är ett av de bolag som berörs mest Applied Materials.
Vita huset har inte bekräftat tidningskällornas uppgifter. Förhandlingsprocessen med Nederländerna och Japan har letts av USA:s nationella säkerhetsrådgivare Jake Sullivan.
Enligt nyhetsbyrån Bloomberg kan det ta flera månader för exportrestriktionerna att implementeras, då det kräver omfattande juridisk arbete för att få regelverket på plats.