När han talade till New York Times sade Trump att USA bara skulle komma till hjälp av allierade om de "uppfyllit sina skyldigheter mot oss".
Medlemmar av Nato har alla undertecknat ett fördrag som säger att de kommer att hjälpa alla medlemmar som attackeras.
Trump kommer att tala på torsdag vid det republikanska nationalkonventet.
I en förhandsgranskning av vad han kommer att berätta för konventsdeltagarna i sitt tal skisserade han en utrikespolitisk strategi som syftar till att minska USA:s utgifter och engagemang utomlands.
Vad världen vill veta om Trump - Q&A från Cleveland
Även om Vita huset inte har svarat direkt på Trumps kommentarer, talesman Josh Earnest sade på torsdag USA: s engagemang för Nato var "järnklad".
Han sade att potentiella fiender inte får missbedöma Washingtons åtagande att försvara sina Nato-allierade.
"Presidenten förnyade detta åtagande för bara två veckor sedan när han reste till Warszawa, Polen, för att delta i Nato-toppmötet."
Trumps kommentarer slog till mot den grundläggande grunden för Atlantpakten, att ett angrepp på en allierad är ett angrepp på alla.
Enligt artikel 5 i Natos grundfördrag måste allierade komma till hjälp av en medlem som är under attack.
USA har länge pressat sina europeiska allierade att spendera mer på försvar. Det börjar långsamt få effekt.
Men det har aldrig funnits ett förslag om att USA skulle avstå från sitt ansvar.
Hans kommentarer om Turkiet tyder på att den republikanska utmanaren också verkar ovillig att insistera på att Natomedlemmar ska upprätthålla starka demokratiska principer.
Trumps ståndpunkter kommer att ses av Washingtons Nato-partner som i bästa fall excentriska och i värsta fall alarmerande.
I en tid av växande spänningar med Moskva är tanken på att USA skulle kunna bli en opålitlig allierad en mardröm för Natos europeiska medlemmar.
Frågade om rysk aggression mot Nato-länder i Baltikum, Mr Trump föreslog USA kan överge det långvariga skydd som USA erbjuder sådana nationer.
Den splittrande republikanska kandidaten sade också att om han valdes skulle han inte pressa amerikanska allierade att slå till mot politisk opposition och medborgerliga friheter, och hävdade att USA var tvunget att "fixa vår egen röra" innan "lära" andra nationer.
Han sade: " Se vad som händer i vårt land. Hur ska vi föreläsa när folk skjuter poliser kallblodigt?"
Den republikanska kandidaten frågade om den misslyckade statskuppen i Turkiet i fredags och berömde den turkiske presidenten Recep Tayyip Erdogan, som har kritiserats av vissa västliga ledare för hans alltmer auktoritära styre.
"Jag ger honom stor ära för att kunna vända på det," Mr Trump sade om den misslyckade statskuppen. "En del människor säger att det var iscensatt, du vet det", sade han. "Jag tror inte det."
USA:s utrikesminister John Kerry har uppmanat Erdogan att följa rättsstatsprincipen, mitt i den turkiska ledarens ingripande mot oppositionspersoner efter kuppförsöket. Men Mr Trump valde att inte göra ett liknande uttalande.
"När världen ser hur illa USA är och vi börjar prata om medborgerliga friheter, jag tycker inte att vi är en mycket bra budbärare," sade han.
Den republikanska kandidaten sade också att han skulle ompröva USA:s kostnader för långvariga försvarsfördrag, vilket potentiellt skulle tvinga allierade att ta på sig dessa kostnader.
Han sade att han skulle "föredrar att kunna fortsätta" befintliga avtal - men inte om han kände att allierade utnyttjade USA.
Med hänvisning till vad han sade var amerikanska handelsförluster sade Trump: "Vi spenderar en förmögenhet på militära för att förlora $800 miljarder. Det låter inte särskilt smart för mig."
Han föreslog också att han skulle stänga amerikanska baser utomlands. "Om vi bestämmer oss för att försvara USA, kan vi alltid använda" från amerikansk mark, sade han "och det kommer att bli mycket billigare".
Mr Trump kommer att tala inför konventet på torsdag efter tal från hans löpande partner, guvernör Mike Pence och hans fru Melania Trump.
Trumps tal orsakade förlägenhet när journalister lade märke till att delar av texten verkade ha kopierats direkt från ett tal som Michelle Obama höll vid 2008 års demokratiska konvent.
Senator Ted Cruz, som kom tvåa i de republikanska primärvalen, buades av konventdeltagare på torsdag efter att ha valt att inte stödja Trump i hans tal.
Donald Trump har sagt att om han väljs president han kan överge en garanti för skydd till andra Nato länder.