En talskvinne for regjeringen i Kreml bekreftet i morges at Putin har undertegnet vedtaket.
Signaturen betyr at oppsigelsen av avtalen, som tidligere er vedtatt av den russiske nasjonalforsamlingen, får lovs form.
Presidenten har undertegnet loven om å sette traktaten om konvensjonelle styrker i Europa ut av kraft, het det senere i en formell kunngjøring fra Kreml.
Undertegningen vekker sterk kritikk i vest, enda USA og flere andre NATO-land har nektet å ratifisere CFE.
Disse landene mener at avtalen må stilles i bero inntil Russland har trukket sine styrker ut av de tidligere sovjetrepublikkene Georgia og Moldova.
Ingen begrensninger
Putin varslet oppsigelse i juli i år, i protest mot amerikanske planer om et rakettskjold i Øst-Europa.
Den opprinnelige CFE-avtalen ble undertegnet i Paris 19. november 1999 av til sammen 22 stater.
Den satte klare begrensninger på antallet stridsvogner og andre tunge konvensjonelle våpen disse statene kunne ha utplassert i Europa.