USA:s utrikesminister Mike Pompeo utlovade "snabba ekonomiska och diplomatiska åtgärder" efter valet där president Maduro fick omkring 68 procent av rösterna, enligt valmyndigheten CNE. De andra två kandidaterna – Henri Falcón och Javier Bertucci – dömer ut valet som orättvist och kräver att det görs om.
- För oss har inte något val ägt rum. Vi måste få ett nytt val i Venezuela, säger Falcón.
Valdeltagandet landade på omkring 48 procent, att jämföra med 80 procent i det senaste presidentvalet 2013. Den breda oppositionsrörelsen Frente Amplio (FA) har överhuvudtaget inte deltagit i valet, utan från början sagt att det har varit riggat.
Valet en skam
USA:s vicepresident Mike Pence sade att valet var "en skam – varken fritt eller rättvist" och att USA inte tänker sitta och se på när "Venezuela faller sönder och lidandet för folket fortsätter". Nya sanktioner från Vita huset väntas redan under måndagen.
Venezuela befinner sig i den värsta ekonomiska krisen i landets moderna historia och bristen på mat, medicin och andra förnödenheter har skapat oroligheter och fått hundratusentals invånare att lämna landet.
Redan före valet meddelade USA, Kanada, EU och ett dussintal latinamerikanska länder att de inte skulle erkänna resultatet. Den så kallade Limagruppen, som består av 14 länder, har meddelat att de kommer att kalla hem sina ambassadörer från Venezuela. Detta i protest mot vad de beskriver som ett val som inte uppnått "internationell standard för en fri, rättvis och transparent demokratisk process".
Stöd från vänster
Rysslands president Vladimir Putin gratulerar däremot Nicolás Maduro till valsegern samtidigt som han efterlyser en nationell dialog.
"Den ryske presidenten önskar Maduro god hälsa och framgång i att lösa de sociala och ekonomiska frågor som landet står inför", skriver Kreml i ett uttalande.
Maduro får också gratulationer från sina allierade på vänsterkanten, däribland regeringarna i Kuba och Bolivia.
"Det suveräna venezolanska folket har återigen triumferat över kuppivrarna och det interventionistiska nordamerikanska imperiet", skriver Bolivias president Evo Morales på Twitter.
Fakta: Venezuelas fall
Det nutida Venezuela präglas mycket av Hugo Chávez. Efter att ha vunnit valet 1998 startade han en "bolivarisk revolution", döpt efter frihetshjälten Simón Bolívar och tänkt att stöpa om landet i socialistisk riktning.
Och även om Chávez populism blev kontroversiell gick det hyfsat i ett antal år. Satsningar på vård och utbildning blev populära bland de fattiga, och när omvärlden protesterade mot förstatliganden och andra gammelkommunistiska åtgärder fick Venezuela hjälp av det likasinnade Kuba.
Men framgången byggde dels på Chávez spektakulära personlighet, dels på stabilt höga oljepriser. Efter att ha valts om flera gånger dog Chávez 2013, och året efter kollapsade oljepriset.
För ett land som byggt statsbudgeten på oljan innebar det katastrof. Särskilt som Chávez utpekade efterträdare Nicolás Maduro inte visat sig ha alls lika vinnande personlighet.
Landet lider nu av hyperinflation och en till synes bottenlös ekonomisk nedgång. Regimen sitter dock kvar, och skyller problemen på en kapitalistisk komplott.