Beskedet om en utökad insats kommer dagen efter att 30 soldater ur den Natoledda internationella fredsstyrkan Kfor skadats i sammandrabbningar med etniska serber i staden Zvecan.
Enligt Jens Stoltenberg skickar Nato ytterligare 700 soldater till Kosovo. Utöver de styrkorna har ytterligare soldater försatts i ökad beredskap att kunna rycka ut med en veckas varsel.
– De attacker vi har sett (mot Kfor) är oacceptabla och måste upphöra, säger Stoltenberg på en presskonferens i Oslo på tisdagskvällen.
Enligt tidigare uttalande från Nato är utplaceringen en försiktighetsåtgärd för att säkra att "Kfor har den kapacitet styrkan behöver för att kunna upprätthålla säkerheten i enlighet med vårt mandat från FN:s säkerhetsråd".
30 skadade
Kfor-soldaterna skadades när när etniska serber försökte ta sig in i ett kontor som tillhör en nyligen vald borgmästare i staden Zvecan. Demonstranterna använde då blanda annat tårgas mot Kfor-styrkan.
30 Kfor-soldater från Italien och Ungern skadades. "De ådrog sig frakturer och brännskador efter att brandbomber exploderat", uppgav Kfor i ett uttalande.
Tio av soldaterna är enligt ländernas utrikesdepartement allvarligt skadade.
I ett separat skriftligt uttalande fördömde Nato händelserna:
"De här attackerna är helt oacceptabla. Våldet måste omedelbart upphöra. Vi ber samtliga parter att inleda en dialog och undvika handlingar som kan göra situationen än mer spänd".
De etniska serberna kräver att Kosovopolisens styrkor omedelbart ska dra sig tillbaka och att de tillsatta borgmästarna i fyra städer i norra Kosovo ska avsättas.
Borrell oroad
Sedan i fredags, då den nye borgmästaren i Zvecan skulle sväras in, har situationen förvärrats och polis har använt tårgas mot demonstranter vid flera tillfällen
Borgmästarna valdes i april i val som kosovoserberna bojkottade och bara 3,4 procent av befolkningen lade sina röster.
Kosovo utropade självständighet 2008, men Serbien har inte accepterat utbrytningen. I den serbdominerade norra delen av Kosovo är motståndet mot centralstyret stort.
Även EU bevakar med oro situationen i norra Kosovo.
– Vi har redan för mycket våld i Europa i dag. Vi har inte råd med ännu en konflikt, sade EU:s utrikeschef Josep Borrell på tisdagen.