"Detta är ett svar på den venezuelanska regeringens beslut att förklara chefen för EU-delegationen till Venezuela som persona non grata", heter det i ett uttalande från EU.
Venezuela gav på onsdagen den portugisiska EU-ambassadören Isabel Brilhante Pedrosa 72 timmar på sig att lämna landet.
Bakgrunden till konflikten är att EU har utfärdat sanktioner mot en rad personer i president Nicolás Maduros regim efter det ifrågasatta parlamentsvalet i december som gav Maduros allierade total kontroll över parlamentet.