Tờ The Mainichi cho biết 2 tàu tuần tra này đã đi quanh quần đảo Sensaku/Điếu Ngư mà hai bên đang tranh chấp rồi sau đó rời đi sau khoảng một giờ rưỡi.
Các cơ quan truyền thông Nhật Bản cho hay vụ việc xảy ra vào khoảng 10g30 sáng 9-11 (theo giờ địa phương).
Trước đó vào ngày 24-10, Trung Quốc cũng có hành động tương tự khi đưa nhiều tàu thủy đến xâm nhập vùng biển Nhật Bản, nơi có các đảo đang tranh chấp với Trung Quốc và Đài Loan.
Vụ việc chỉ xảy ra vài ngày sau khi Thủ tướng Nhật Bản Shinzo Abe và người đồng cấp Lý Khắc Cường đạt được thỏa thuận tái thiết lập các cuộc đàm phán song phương cấp cao vào năm tới.
Đây được cho là hoạt động thường niên giữa hai bên, từng bị tạm ngừng từ năm 2010 vì tranh chấp lãnh thổ trên biển.
Quần đảo Senkaku/Điếu Ngư là nhóm đảo nhỏ nằm cách đảo chính của tỉnh Okinawa khoảng 400km về phía tây.
Hiện quần đảo này đang do Nhật Bản kiểm soát nhưng Trung Quốc cũng tuyên bố chủ quyền và thường xuyên đưa tàu hoặc máy bay xâm nhập.