De sanktioner, som USA har indført mod Iran, er i strid med en aftale fra 1955 mellem de to lande.
Det mener Iran, der nu indbringer USA for Den Internationale Domstol (ICJ) i Haag.
Det kommer som en reaktion på, at USA i maj meddelte, at landet trækker sig ud af atomaftalen med Iran og indfører nye sanktioner mod landet.
Desuden truer amerikanerne udenlandske virksomheder med store bøder, hvis de handler med Iran.
ICJ er FN's domstol. Den er etableret for at løse tvister mellem FN's medlemslande.
Iran anmoder i stævningen om, at domstolen beder USA ophæve sanktionerne.
- Iran er forpligtet af retssystemet over for USA's foragt for diplomati og juridiske forpligtelser, siger den iranske udenrigsminister, Mohammad Javad Zarif, i en udtalelse.
Iran skriver i stævningen, at den amerikanske præsident Donald Trumps beslutning om at forlade atomaftalen, som blev indgået af hans forgænger Barack Obama i 2015, "krænker og krænker fortsat adskillige bestemmelser" i aftalen mellem USA og Iran fra 1955.
I forvejen har Iran i 2016 indbragt USA for at have krænket samme aftale fra 1955. Der er høring i sagen i oktober.
På det tidspunkt sagde det amerikanske udenrigsministerium, at ICJ ikke kan dømme i den sag.
Det har ikke umiddelbart været muligt at få en kommentar til det nyeste sagsanlæg.
/ritzau/Reuters