"Insiden itu menambah keprihatinan mendalam kami tentang penggunaan senjata secara sembarangan di daerah berpenduduk dan warga sipil yang terperangkap dalam permusuhan aktif di berbagai daerah," kata juru bicara Liz Throssell.
Ukraina menuduh Rusia melanggar gencatan senjata di sekitar pelabuhan selatan.
"Penembakan membabi buta terus berlanjut," tulis Menteri Luar Negeri Dmytro Kuleba di Twitter.
Baca Juga: Rusia Siapkan Senjata Nuklir Imbas dari Pernyataan NATO yang Membuat Putin Tersinggung
Perusahaan citra satelit Maxar mengatakan gambar dari hari sebelumnya menunjukkan kerusakan parah pada rumah, gedung apartemen, toko kelontong dan pusat perbelanjaan di Mariupol.
Kementerian pertahanan Rusia menyalahkan Ukraina atas kegagalan evakuasi.
Di antara lebih dari 2 juta total pengungsi dari Ukraina, Dana Anak-anak Perserikatan Bangsa-Bangsa (UNICEF) mengatakan pada hari Rabu bahwa lebih dari 1 juta anak telah meninggalkan negara itu sejak invasi dimulai.
Dan setidaknya ada sejumlah 37 telah tewas dan 50 terluka, katanya.
Sekitar 48.000 warga Ukraina telah dievakuasi melalui koridor kemanusiaan, kantor berita Interfax Ukraina mengatakan pada hari Rabu.