Bulgarien, Nordmakedonien och Montenegro har stängt sina luftrum för Lavrov. Det ryska utrikesdepartementet bekräftar att ministerns resa har ställts in, rapporterar flera internationella medier.
Departementets talesperson Maria Zacharova anklagar EU och Nato för att klippa ännu ett band till Ryssland och försöka hissa en ny järnridå. Även Kremls talesperson Dmitrij Peskov kallar agerandet för "fientligt".
"Ofattbart"
Sergej Lavrov hade tänkt stanna i Belgrad i två dagar och träffa den serbiske presidenten Aleksandar Vucic.
I ett uttalande säger utrikesministern att "det ofattbara har hänt".
– Det här är att beröva en suverän stat rätten att utöva utrikespolitik, säger Lavrov enligt AFP.
Lavrov meddelar likväl att Ryssland och Serbien har nått en preliminär överenskommelse om fortsatta leveranser av rysk gas till Serbien.
Historiskt nära band
Serbien är likt många europeiska länder i hög grad beroende av rysk gas, men har tvärt emot dessa länder inte försökt strypa ledningarna till följd av kriget. Ryssland och Serbien har historiskt nära band och när fortsatt goda relationer. I mars marscherade tusentals serber genom Belgrad med en stor rysk flagga, för att visa sitt stöd för Rysslands krigföring i Ukraina.
EU:s luftrum är sedan tidigare stängt för ryska flygplan, enligt ett beslut som fattades när den fullskaliga invasionen av Ukraina inleddes. Nordmakedonien och Montenegro är kandidatländer för att i framtiden gå med i EU. Det är även Serbien.
Rättad: En felaktig beskrivning om Bulgariens EU-medlemskap borttagen från en tidigare version.