Estados Unidos había redactado esa resolución en respuesta a una serie de pruebas de misiles realizadas este año.
La votación del jueves fue la primera vez que el Consejo de Seguridad se divide sobre el tema desde 2006, cuando Corea del Norte realizó su primera prueba nuclear.
La embajadora de Estados Unidos, Linda Thomas-Greenfield, dijo estar decepcionada pero no sorprendida.
"Hemos hecho circular un borrador de esta resolución durante nueve semanas. En ese tiempo, los países que vetan esta resolución se han negado a comprometerse con el texto, a pesar de nuestro compromiso de inclusión y flexibilidad durante las consultas."
Entre otras restricciones. la resolución prohibía las exportaciones de petróleo y tabaco a Corea del Norte.
El líder del país, Kim Jong Un, es un fumador empedernido.
También habría incluido en la lista negra a un grupo de piratas informáticos llamado grupo Lazarus.
Por su parte, Rusia quiere suavizar las sanciones a Corea del Norte.
Según su embajador en la ONU, las sanciones son un "callejón sin salida".
"Como nos ha demostrado la historia, el paradigma de las sanciones todavía no ha podido garantizar la seguridad en la región ni resolver las cuestiones de la no proliferación de misiles y nucleares".
China también quiere levantar algunas sanciones, con la esperanza de atraer a Corea del Norte de nuevo a las negociaciones con Estados Unidos.
Las conversaciones de desnuclearización se estancaron tras la última cumbre entre el líder Kim y el ex presidente Donald Trump
en 2019.
El tema se va a tratar ahora en la Asamblea General de la ONU.
Justo un día antes de la votación del jueves, Pyongyang disparó tres misiles.
Washington ha advertido que una prueba nuclear podría ser la siguiente.
