På tal i Aten sa Moshé Yaalon att IS hade "njutit turkiska pengar för olja under en mycket, mycket lång tidsperiod".
Turkiet förnekar att IS-smuggling tillåts, och USA avvisade nyligen ryska påståenden om att turkiska regeringstjänstemän stod i förbund med militanterna.
IS har erövrat delar av Syrien och Irak, inklusive operativa oljefält.
"Det är upp till Turkiet, den turkiska regeringen, den turkiska ledningen, att besluta om de vill vara en del av någon form av samarbete för att bekämpa terrorism," Mr Yaalon berättade reportrar efter ett möte med sin grekiska motsvarighet.
"Så är det inte hittills. Som ni vet njöt Daesh [islamisk stat] av turkiska oljepengar under en mycket, mycket lång tidsperiod. Jag hoppas att det kommer att ta slut."
Yaalon hävdade också att Turkiet hade "tillåtna jihadister att flytta från Europa till Syrien och Irak och tillbaka".
Amerikanska statstjänstemän förra månaden förkastade ryska anklagelser om turkisk regering inblandning men en statlig talesman sade IS olja smugglas in i Turkiet via mellanhänder.
Israels och Turkiets ansträngningar att reparera skadade band har redan den här månaden drabbats av ett bakslag på grund av krav på ersättning för 10 turkiska aktivisters död på ett fartyg som bar på propalestinska aktivister 2010.
De dödades i sammandrabbningar med israeliska kommandosoldater som snappade upp en flottilj som försökte bryta Israels blockad av Gaza.
Högre israeliska och turkiska tjänstemän träffades i december för att försöka reparera förbindelserna och väcka förhoppningar om framsteg i förhandlingarna om import av israelisk naturgas.
Q&A: Vad hände med Gazaflottiljen?
Israels försvarsminister har anklagat Turkiet för att köpa olja från den så kallade islamiska statsgruppen (IS) och därmed finansiera militanternas verksamhet.