Åtgärden som riktar sig mot finansiella institutioner och tjänstemän ”kommer att ytterligare minska och försämra Rysslands krigsmaskin”, säger finansminister Janet Yellen i ett uttalande.
”Denna omfattande åtgärd kommer att göra det svårare för Kreml att kringgå USA:s sanktioner och finansiera och utrusta sin militär”, tillade hon.
USA:s finansdepartement kallade Gazprombank, som är den ryska energijätten Gazproms finansiella gren, för ”en kanal för Ryssland att köpa militär materiel för sin krigsinsats mot Ukraina”.
Gazprombank har tidigare belagts med sanktioner av bland annat Australien, Kanada och Storbritannien.