Le Brent a perdu 46 cents, soit 0,55%, à 83,18 dollars le baril à 0451 GMT, tandis que le pétrole West Texas Intermediate (WTI) était à 79,18 dollars le baril, en baisse de 45 cents, soit 0,57%.
Les stocks de brut américains ont augmenté d'environ 1,32 million de barils au cours de la semaine achevée le 21 juillet, selon des sources de marché citant les chiffres de l'American Petroleum Institute mardi. Les analystes interrogés par Reuters s'attendent également à une baisse de 2,3 millions de barils.
Les données du gouvernement américain sur les stocks sont attendues mercredi.
"Le marché continuera à être tiraillé entre le resserrement de l'offre mondiale et les craintes d'un ralentissement de la demande en raison du ralentissement économique mondial", a déclaré Hiroyuki Kikukawa, président de NS Trading, une unité de Nissan Securities, ajoutant que les investisseurs avaient également ajusté leurs positions avant une nouvelle hausse attendue des taux d'intérêt de la Réserve fédérale américaine.
Les investisseurs sont également prudents quant à l'impact de la décision de la Fed sur la demande de pétrole. La réunion de la Fed se termine mercredi.
"Alors que le marché s'attend largement à ce que la Fed augmente ses taux aujourd'hui, tout signal indiquant qu'elle a encore des choses à faire après cela mettrait une certaine pression sur les actifs à risque", a déclaré Warren Patterson, stratégiste en chef pour les matières premières chez ING.
La réunion de politique monétaire de la Fed a débuté mardi, et la plupart des acteurs du marché s'attendent à ce que la banque centrale relève ses taux de 25 points de base à la fin de la réunion.
Le dollar américain a suivi une tendance graduelle à la hausse, rebondissant d'un plus bas de 15 mois la semaine dernière et rendant l'achat de matières premières telles que le pétrole plus onéreux pour les acheteurs.
Les prix du brut ont baissé après que le Brent et le WTI ont atteint mardi leur plus haut niveau depuis le 19 avril, sur fond d'inquiétudes concernant l'offre en raison des réductions de production de l'Organisation des pays exportateurs de pétrole (OPEP) et de ses alliés, et des promesses des autorités chinoises de soutenir la deuxième plus grande économie du monde.
Toutefois, des inquiétudes subsistent quant à la manière dont la Chine, deuxième consommateur mondial de pétrole, renforcera réellement sa politique de soutien économique, ce qui pèse encore sur les prix.
"Nous devons encore attendre les politiques réelles - le risque est que ces politiques ne répondent pas aux attentes", a déclaré M. Patterson d'ING.
Les investisseurs attendent également de voir si l'Arabie saoudite, principal producteur, reconduira ses réductions volontaires de production en septembre.
"Ils devront gérer les attentes et être prudents sur la manière dont ils dénoueront cette réduction - trop agressive et cela pourrait exercer une pression à la baisse sur le marché", a ajouté M. Patterson.
Les exportations saoudiennes de pétrole ont chuté de près de 40 % en mai par rapport à la même période de l'année précédente, selon les dernières données gouvernementales publiées mardi. (Reportage de Yuka Obayashi et Trixie Yap ; Rédaction de Sonali Paul et Miral Fahmy)
