Anklagelsen kommer flera dagar efter att USA och Taiwan sade att Kina verkade ha utplacerat luftvärnsrobotar på en omstridd ö i regionen.
Vietnam har kallat det rapporterade draget en "allvarlig överträdelse". Filippinerna och Australien uttryckte också oro.
Kina avfärdade rapporterna som "hype", men sade att det hade rätt enligt internationell rätt att försvara sig.
Flera nationer hävdar territorium i det resursrika Sydkinesiska havet, som också är en viktig transportväg.
Taiwans och USA:s tjänstemän säger att satellitbilder tagna den 14 februari visar att Kina har utplacerat missiler på Woody eller Yongxing Island i Paracels.
Ön hävdas av Kina, Taiwan och Vietnam.
USA:s utrikesminister John Kerry sade på onsdagen: " Det finns varje dag alla bevis för att militariseringen har ökat från ett eller annat slag. Det är ett allvarligt bekymmer."
Men den kinesiske talesmannen för utrikesdepartementet Hong Lei slog tillbaka på fredag och berättade för reportrar att amerikanska luft- och sjöpatruller i regionen var vad som hade "ökat spänningar" i regionen.
"Det är den verkliga militariseringen av Sydkinesiska havet", tillade han.
USA säger att det inte tar parti för territoriella tvister, men har tidigare skickat B-52 bombplan och en marin jagare nära de omtvistade öarna.
Den säger att den bedriver sådan "fri sjöfart" för att säkerställa tillgång till viktiga sjöfarts- och flygrutter.
I fredags sade Vietnam att det hade utfärdat diplomatiska anteckningar till FN:s generalsekreterare och den kinesiska ambassaden för att protestera mot Kinas uppenbara utplacering av missiler på Woody Island.
"Dessa är allvarliga överträdelser av Vietnams suveränitet över Paracels," utrikesminister talesman Le Hai Binh sade.
Filippinerna sade också att det var "svårt oroat", och att Kinas åtgärder skulle "förvärra den redan spända situationen".
Under tiden, Australiens premiärminister Malcolm Turnbull sade Kina bör undvika "falla in i Thucydidesfällan", där "en stigande makt skapar oro bland andra krafter så att konflikter uppstår".
Rivalländerna har trängt sig över territoriet i Sydkinesiska havet i århundraden, men spänningarna har stadigt ökat under de senaste åren.
Taiwan, Kina, Vietnam, Filippinerna, Malaysia och Brunei gör anspråk på sina holmar och vatten helt eller delvis.
Kina har stött sina expansiva anspråk med öbyggande och sjöpatruller, medan USA säger att man motsätter sig begränsningar av sjöfartens frihet och olagliga suveränitetskrav - av alla sidor, men av många sett som riktade mot Kina.
Friktionerna har väckt oro över att området håller på att bli en flampunkt med globala konsekvenser.
Kina har anklagat USA för att militarisera det omtvistade Sydkinesiska havet genom sina luft- och sjöpatruller.