Uppgiften om Bazoum kom från en av hans assistenter, som sade att läkaren tagit med sig mat till Bazoum och hans fru och 20-årige son som också hålls frihetsberövade.
EU och Afrikanska Unionen, AU, har uttryckt oro över den 63-årige Bazoums tillstånd och omständigheterna kring fångenskapen efter kuppen 26 juli. Mänskliga rättighetsorganisationen Human Rights Watch betecknade hans situation som "inhuman och grym", efter att ha talat med honom tidigare i veckan.
– Juntans plan är att svälta honom till döds, sade Nigers ambassadör i USA, Mamadou Kiari Liman-Tinguiri, till nyhetsbyrån AP.
I huvudstaden Niamey har samtidigt anhängare till militärkuppens ledare visat sitt stöd för kuppen, och uttryckt oro och missnöje över att den västafrikanska samarbetsorganisationen Ecowas hotar med en militär intervention.
Kuppmakarna har tidigare anklagat Paris för att pressa Ecowas att intervenera i Niger.
Rättad: I en tidigare version av texten omnämnes felaktigt land i ingress.