Le dirigeant nigérien déchu a exhorté les États-Unis et "l'ensemble de la communauté internationale" à aider à "rétablir... l'ordre constitutionnel" après le coup d'État de la semaine dernière.
Dans un article d'opinion du Washington Post, le président Mohamed Bazoum a déclaré qu'il écrivait "en tant qu'otage".
Il a également averti que la région pourrait tomber davantage sous l'influence russe, via le groupe Wagner qui opère déjà dans les pays voisins.
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"Il est mis fin aux fonctions des ambassadeurs extraordinaires et plénipotentiaires de la République du Niger auprès de la France, du Nigeria, du Togo et des Etats-Unis. Toutes les positions antérieures contraires à ce décret sont abrogées", a annoncé la junte.
Quelques heures seulement auparavant, l'ambassadeur du Niger aux États-Unis, Kiari Liman-Tinguiri, avait déclaré à l'agence de presse AFP que la junte "devrait revenir à la raison" et "réaliser que cette affaire ne peut aboutir".
Le Niger est un important producteur d'uranium - un combustible vital pour l'énergie nucléaire - et sous M. Bazoum était un allié occidental clé dans la lutte contre les militants islamistes dans la région du Sahel en Afrique de l'Ouest.
Dans son article de journal, M. Bazoum a averti que le coup d'État, s'il réussissait, aurait "des conséquences dévastatrices pour notre pays, notre région et le monde entier".
"Le peuple nigérien n'oubliera jamais votre soutien en ce moment charnière de notre histoire."
M. Bazoum a également mis en garde contre les liens des putschistes avec le groupe de mercenaires russes Wagner, qui opère ailleurs dans la région et est considéré par beaucoup comme exerçant une influence néfaste au Niger.
"Toute la région centrale du Sahel pourrait tomber sous l'influence russe via le groupe Wagner, dont le terrorisme brutal s'est manifesté en Ukraine", a écrit M. Bazoum.
De nombreux partisans du coup d'État au Niger ont scandé des slogans pro-russes et arboré les couleurs du drapeau russe.
Rien n'indique que Wagner ait été impliqué dans le renversement de M. Bazoum, selon les États-Unis - mais le chef de Wagner aurait décrit le coup d'État comme un triomphe. Le gouvernement russe a cependant appelé au retour au pouvoir du président déchu.
Le coup d'État militaire a également été condamné au niveau international, notamment par l'UE, l'ONU et les États-Unis.
Plus tôt cette semaine, le secrétaire d'État américain Antony Blinken s'est entretenu au téléphone avec M. Bazoum, les États-Unis déclarant par la suite qu'ils s'étaient engagés à rétablir le gouvernement démocratiquement élu du Niger.
M. Bazoum, le premier président démocratiquement élu à succéder à un autre au Niger, a été arrêté par ses propres gardes la semaine dernière. Le chef du coup d'État, le général Abdourahmane Tchiani, a été installé à la tête de l'État.
Le Niger est un élément clé de la région africaine connue sous le nom de Sahel, une zone en proie aux djihadistes et aux régimes militaires. Ces dernières années, il avait été considéré comme un exemple de stabilité relative, tandis que ses voisins, le Mali et le Burkina Faso, avaient succombé à des coups d'État militaires.
Il abrite des bases militaires françaises et américaines qui servent à combattre les insurgés islamistes.
Le gouvernement du président Bazoum a été un partenaire des pays européens qui tentent d'arrêter le flux de migrants à travers la mer Méditerranée, acceptant de reprendre des centaines de migrants des centres de détention en Libye. Il a également réprimé les trafiquants d'êtres humains.