Kinas biträdande utrikesminister Wu Jinghao sade att "det är fel beslut" till ambassadör Hideo Tarumi, och lade till att utsläppet kan strida mot internationell lag.
Japans regering vill släppa ut 1,25 miljoner kubikmeter vatten från kärnkraftverket i Fukushima i havet. Japan hävdar att vattnet är tillräckligt renat.
Utsläppet i oceanen, som inte lär kunna verkställas på flera år, väcker vrede hos såväl grannar som miljögrupper.
Kärnkraftverket havererade i tsunamin 2011. Det vatten som skall släppas ut använts för att kyla ned verket samt regn och grundvatten som sipprar in.