"Precisionsangreppen" i den östliga och oljerika provinsen Dayr al-Zawr (Deir Ezzor) riktades mot infrastrukturanläggningar som används av grupper anslutna till Irans islamistiska revolutionära garde, uppger en talesperson för Centcom, överste Joe Buccino, i ett uttalande.
Irans islamistiska revolutionära garde har terrorstämplats av USA.
Bomberna träffade nio bunkrar i ett komplex som används för ammunitionslagring och logistik, berättar översten för CNN. Målet var att träffa elva av tretton bunkrar, men anfallet avbröts för två av dem efter att man observerat människor i närheten. En första bedömning visar att ingen har dödats, tillade han.
Londonbaserade Syriska människorättsobservatoriet (SOHR) uppger dock att minst sex syriska och utländska milismän dödades.
Joe Buccino säger att attacken var nödvändig för att skydda amerikanska styrkor från attacker som den som inträffade den 15 augusti, då drönare attackerade en postering, enligt uttalandet. De amerikanska styrkorna ska ha vidtagit "proportionerliga, avsiktliga åtgärder för att begränsa risken för eskalering och minimera risken för dödsoffer", fortsätter uttalandet.
"USA söker inte konflikt, utan kommer att fortsätta att vidta nödvändiga åtgärder för att skydda och försvara vårt folk."
Hundratals amerikanska soldater är utplacerade i Syriens nordöstra del för att bekämpa rester av terrororganisationen IS, Islamiska staten.
Syriska medier har inte bekräftat det amerikanska flyganfallet.