Kommissionen undersöker skatteavtal som beviljats amerikanska företag för att etablera huvudkontor i Europa.
Nästa månad förväntas EU lägga fram sitt beslut om Apple. Företaget kan drabbas av en mångmiljardsedel för obetalda skatter.
Kommissionen sade att det fanns "ingen partiskhet mot amerikanska företag" i sonderna.
I en rapport som offentliggjordes på onsdag sade den amerikanska tillsynsmyndigheten att åtgärder från Bryssel skulle göra det till en "supra-nationell skattemyndighet" som överskuggar medlemsstaternas skattekoder.
Det sades också att Bryssel använde en annan uppsättning kriterier för att bedöma fall där amerikanska företag var inblandade, och tillade att de potentiella påföljderna var "djupt oroande".
Apple har anklagats för att ha skyddat miljarder pund i vinst i Irland skattefritt, enligt ett avtal som det nådde med irländska myndigheter. JP Morgan, en investment bankir för Apple, har sagt att företaget kan möta en räkning för $19 miljarder (Â £14,3 miljarder) i ett värsta scenario.
Flera företag, däribland Apple, Amazon och Starbucks, undersöks av Europeiska kommissionen på grund av påståenden om skatteflykt.
I fjol beslutade kommissionen att Starbucks och Fiat skulle få skatteavtal i Nederländerna.
EU:s verkställande organ sade att man undersökte om Apple fick särskilda skatteförmåner för etablering i Irland som inte beviljades till andra företag, vilket eventuellt stred mot EU:s regler om statligt stöd.
Tidigare i år ifrågasatte den amerikanska regeringen offentligt undersökningen av Bryssel och anklagade den för att rikta in sig på amerikanska företag.
I sitt senaste drag bad finansministeriet Bryssel att ompröva sina åtgärder mot flera amerikanska företag, däribland Apple, Starbucks och Amazon. Man hävdade att påföljder för dessa företag skulle kunna få större återverkningar på den gränsöverskridande beskattningen.
"Undersökningarna har globala konsekvenser samt för det internationella skattesystemet och G20: s agenda för att bekämpa [skatteundvikande] samtidigt förbättra skattesäkerheten för att bränsle tillväxt och investeringar," Robert Stack, en finansdepartementssuppleant skrev i en blogg på myndighetens webbplats.
Han hävdade att en avgift från Europeiska kommissionen skulle kunna betraktas som ett utländskt skatteavdrag i USA - en klassificering som skulle kunna minska företagens skatteräkningar i USA.
Finansdepartementet sade att det fortsätter att "överväga potentiella svar om kommissionen fortsätter sin nuvarande kurs".
Som svar sade kommissionen att den försökte se till att EU-lagstiftningen tillämpades på samma sätt på alla företag som är verksamma i Europa.
Apple har tidigare sagt att det inte hade "någon särskild skatteuppgörelse med den irländska regeringen".
"Vi har inte fått någon selektiv behandling från irländska tjänstemän", har företaget sagt. "Apple omfattas av samma skattelagstiftning som många andra internationella företag som gör affärer i Irland."
Det irländska finansministeriet har också insisterat på att Apple "inte fick selektiv behandling och att det inte fanns någon "särskild skatteuppgörelse".
"Irland är övertygad om att det inte finns något statligt stöd regelbrott i detta fall och vi kommer att försvara alla aspekter kraftfullt," Department of Finance sa för två år sedan när Europeiska kommissionen meddelade sin formella undersökning.
Det amerikanska finansministeriet har varnat Europeiska kommissionen för att vidta åtgärder mot amerikanska företag mot anklagelser om skatteflykt.