Nusra-fronten, der er knyttet til al-Qaeda, har natten til søndag indtaget baser i det nordvestlige Syrien, der tilhørte vestligt støttede oprørere.
Det oplyser Det Syriske Observatorium for Menneskerettigheder, der sædvanligvis er velorienteret gennem et netværk af meddelere i Syrien.
Det sker dagen før, den syriske regering og store dele af den syriske opposition skal mødes i den schweiziske by Genève til fredsforhandlinger.
Nusra-fronten tog snesevis af soldater fra oprørshærens 13. division til fange, og islamisterne beslaglagde amerikansk fremstillede panserbrydende granater, som de moderate oprørere havde modtaget i militær bistand fra USA.
Den 13. division ledes af den fremtrædende oprørskommandant Ahmed al-Seoud, hvis styrke kæmper under banneret for Syriens Frie Hær.
Nusra-fronten har omvendt beskyldt de moderate oprørere for at have foretaget et overraskelsesangreb på islamisternes baser i byen Maaart al-Numan i provinsen Idlib.
Sammenstødene kommer to uger inde i en våbenhvile, der er kommet i stand efter pres fra Rusland og USA. Men den omfatter ikke Nusra-fronten og Islamisk Stat.
USA og Frankrig anklager søndag i Paris den syriske regering for forsøg på at torpedere forhandlingerne i Genève.
Den syriske udenrigsminister Walid al-Moualem sagde lørdag, at hans regering ikke vil diskutere præsidentvalg og Assads afgang i Genève.
- Vi vil ikke tale med nogen, som ønsker at diskutere præsidentembedet. Bashar al-Assad er den røde linje og er det syriske folks eje, sagde han.
Den får den franske udenrigsminister, Jean-Marc Ayrault, til at kalde det en "provokation" og ude af trit med den to uger lange våbenhvile.
Hans amerikanske kollega, John Kerry, ser det som et syrisk forsøg på at "ødelægge processen", og Rusland er som den syriske regerings allierede nødt til at reagere, siger han.
/ritzau/Reuters