Syrisk militär har bekräftat nedskjutningen och uppgett att nedskjutningen skett över det egna territorialvattnet.
Men turkisk militär uppgav att planet visserligen störtat på syriskt vatten men att det inte kränkt syriskt luftrum före nedskjutningen, rapporterar den privata turkiska tv-stationen NTV.
I uttalandet skrev premiärministern att det har framgått att planet skjutits ned av Syrien och att Turkiet kommer att vidta alla nödvändiga åtgärder så fort alla detaljer om händelsen blivit klarlagda.
Erdogan skrev även att räddningarbetet för att hitta den försvunne piloten, som ska vara vid liv, fortfarande pågår.
Ögonvittnen i Latakia i norra Syrien uppgav tidigare på dagen för BBC Arabic att det syriska luftförsvaret skjutit ner ett oidentifierat flygplan nära kuststaden Ras al-Baseet, fem mil norr om Latakia. Turkiska medier uppgav tidigt att Syrien har bett om ursäkt för att skjutit ner planet, men några officiella uppgifter kom aldrig.
Relationerna mellan Turkiet och Syrien har försämrats drastiskt i takt med upproret mot president Bashar al-Assad. Över 30.000 syrier uppges ha flytt över gränsen till Turkiet.
Den turkiska regeringen kallade till krismöte på grund av det försvunna planet.
Syriska och turkiska kustbevakningen ska ha samarbetat i sökandet efter planet, uppger NTV.