پس از وزارت امور خارجه ایالات متحده آمریکا، اتحاديه اروپا هم با انتشار بیانیه‌ای به اعدام محمد ثلاث واکنش نشان داد و آن را محکوم کرد. در این بيانيه تاکید شده که نگرانى‌هاى جدى‌ای درباره نقض آیین دادرسى منصفانه در پرونده محمد ثلاث وجود داشته است. از جمله مواردی که اتحادیه اروپا به آنها پرداخته، عدم دسترسى محمد ثلاث به وكيل، روند قضايى شتاب‌زده، اعتراف‌گيرى تحت شكنجه و عدم توجه به شواهدى است كه ممكن بوده بتواند بى‌گناهى او را اثبات كند. اتحاديه اروپا اعدام را مجازاتى بى‌رحمانه و غيرانسانى مى‌داند كه در پيشگيرى از جرم تاثير بازدارنده ويژه‌اى ندارد و نقض‌کننده كرامت و شان انسانى افراد است. پیش از این اما وزارت خارجه آمریکا نیز در بیانیه‌ای اعدام محمد ثلاث را بی‌رحمانه و ناعادلانه خوانده و ضمن محکوم‌ کردن آن، از متحدان این کشور خواسته بود این اقدام را محکوم کنند. در این بیانیه، هتر نوئرت، سخنگوی وزارت امور خارجه آمریکا، «اعدام تسریع‌ شده» محمد ثلاث را« آخرین نمونه بی‌اهمیت بودن حقوق بشر شهروندانش» برای رژیم ایران دانسته است. خانم نوئرت همچنین با اشاره به این گفته‌های محمد ثلاث که اعترافاتش در دادگاه زیر فشار بوده، تاکید کرده است شاهدان کلیدی‌ای که می‌توانسته‌اند شهادت دهند آقای ثلاث در زمان مرگ ماموران پلیس در بازداشت بوده، پذیرفته نشده‌اند. او گفته است: «اعدام کردن بدون محاکمه عادلانه و ضمانت تجدیدنظرخواهی که حق محمد ثلاث بود، نقض آشکار تعهدات بین‌المللی حقوق بشری ایران است.»