Ryssarna anklagas för att ha utrustat en bil med elektroniska övervakningssystem och därefter ha ställt den på parkeringen utanför ett hotell i närheten av OPCW:s högkvarter i Haag. Det för att på så sätt hacka sig in i OPCW:s it-system.
Storbritannien ska ha bistått i arbetet med att stoppa spioneriet.
Nederländernas försvarsministern Ank Biljeveld anklagar också den ryska underrättelsetjänsten för spionage kring utredningen av MH17-flygkraschen, enligt nyhetsbyrån AP. Vid kraschen sköts ett flygplan från Malaysia Airlines ned över krigshärjade östra Ukraina år 2014.
– Inblandningen av dessa underrättelseofficerare är extremt oroande, säger Bijleveld.
– I vanliga fall brukar vi inte upptäcka den här typen av underrättelseoperationer.
Spioneriet ska ha stoppats av nederländsk underrättelsetjänst den 13 april i år.