I domen, som kom på tisdagen, skriver Euroadomstolen att de två ryska män som utförde mordet agerade å den ryska statens vägnar. Båda har nekat till brott.
Alexander Litvinenko, en avhoppad rysk agent och känd regimkritiker, mördades med hjälp det radioaktiva ämnet polonium-210 på ett hotell i London den 1 november 2006.
Tio år senare pekades den ryska säkerhetstjänsten och president Vladimir Putin ut som skyldiga till mordet i en brittisk rapport.
Anklagelserna har bestämt förnekats av ryska myndigheter. Enligt dem var rapporten partisk och politisk motiverad.
– Vi beklagar att vad som egentligen är en ren brottsutredning har politiserats och överskuggar relationerna mellan länderna, sa en talesperson från det ryska utrikesdepartementet, då.
Kreml avvisar domen
På tisdagsförmiddagen avvisade en talesperson för den ryska regeringen Europadomstolens dom.
– Europadomstolen har varken befogenheten eller den teknologiska kapacitet som krävs för att besitta någon kännedom i frågan, säger Dmitry Peskov, talesperson för Kreml, enligt Reuters.
Flera giftattacker mot ryska regimkritiker