Japans premiärminister Fumio Kishida gav det slutliga godkännandet vid ett möte med de ministrar som är inblandade i planerna. Han instruerade kärnkraftsoperatören Tepco att vara redo att inleda utsläppet på torsdagen, om väder och havsförhållanden så tillåter.
Japans regering hävdar att vattnet är renat och säkert. Internationella atomenergiorganet IAEA har också bedömt att utsläppet inte får nämnvärda negativa effekter för natur eller människor.
Ändå har planerna väckt starka protester, bland annat från fiskare i området som befarar att ingen kommer att våga köpa deras produkter.
Hongkong reagerade snabbt på tisdagens besked. Stadens ledare John Lee kallar det oansvarigt, och meddelar att importkontroll ska införas för att "skydda livsmedelssäkerheten och folkhälsan".
Även Kinas centralregering är upprörd.
– Oceanen tillhör mänskligheten som helhet, det är inte en plats där Japan hipp som happ kan dumpa atomsmittat vatten, säger utrikesdepartementets talesperson Wang Wenbin.
Kylvattnet från reaktorerna har lagrats sedan olyckan som 2011 drabbade kärnkraftverket vid staden Okuma efter massiva jordbävningar och åtföljande tsunami. Och problemet för Japan har blivit att allt regnvatten som fallit över området sedan dess också ansetts farligt, och därmed successivt gjort tankarna överfulla.
Innan det släpps ut ska vattnet filtreras och behandlas för att få bort nästan all radioaktivitet.