Begäran om "omedelbar hjälp" gäller både den katastrofdrabbade anläggningen i Tjernobyl såväl som landets aktiva kärnkraftverk, uppger IAEA i ett uttalande, enligt CNN.
Ryska styrkor säger sig kontrollera området runt anläggningen i Zaporizjzja i sydöstra Ukraina. I en rysk skrivelse till IAEA är kärnkraftverket – ett av de största i Europa med sex reaktorer – fortsatt i bruk med normala strålningsnivåer.
Ukraina har i sin tur meddelat IAEA att landets kärnkraftsmyndighet har kontroll över sina anläggningar och att samtliga är i drift.
IAEA uppger i sitt uttalande att all militär aktivitet som "riskerar säkerheten på Ukrainas kärnkraftverk måste undvikas".
Generaldirektör Rafael Mariano Grossi säger att Ukrainas begäran om stöd nu kommer att diskuteras vidare.
Ryssland intog i torsdags, på krigets första dag, Tjernobyl efter hårda strider. Den havererade reaktorn är innesluten i en sarkofag av stål och betong, men området är ännu radioaktivt efter katastrofen 1986.