Le baril de "light sweet crude" (WTI), la référence américaine du brut, pour livraison en février, est tombé à 27,92 dollars le baril, dans les échanges électroniques en Asie.
Le WTI s'est ensuite repris légèrement, s'échangeant contre 28,15 dollars, en baisse de 31 cents, aux environs de 02H40 GMT. La dernière fois que le WTI avait clôturé en dessous de 28 dollars remonte à septembre 2003.
Le Brent, référence européenne du brut, pour livraison en mars, cédait 13 cents à 28,63 dollars. Lundi, le Brent est tombé sous les 28 dollars pour la première fois depuis novembre 2003.
L'AIE a expliqué dans son rapport mensuel publié mardi que les cours pourraient continuer de reculer cette année car l'offre devrait rester surabondante, du fait de la production iranienne.
"Le rapport de l'AIE a joué un grand rôle dans la chute des cours", a dit Daniel Ang, analyste chez Phillip Futures à Singapour, cité par l'AFP.
"Le marché pétrolier est confronté à la perspective d'une troisième année consécutive où l'offre dépassera la demande de 1 mbj (million de barils par jour, ndlr)", a expliqué l'AIE, évoquant "une tension énorme sur la capacité du système pétrolier à l'absorber efficacement".
"A moins d'un changement, le marché pétrolier se noiera dans un surplus d'offre", a prévenu l'AIE.
Avec la levée samedi des sanctions économiques et financières qui frappaient l'Iran, à la suite de l'entrée en vigueur de l'accord nucléaire, la production mondiale pourrait s'accroître d'environ 300.000 barils par jour d'ici à fin mars, selon l'agence énergétique basée à Paris.
Depuis mi-2014, les cours se sont effondrés de plus de 75%, sous l'effet de la surabondance de l'offre, d'une demande morose, du ralentissement de l'économie mondiale et du renforcement du dollar.
La chute de l'or noir a eu des répercussions sur les places financières, où des milliards de dollars sont partis en fumée.
Mardi à la clôture, après un weekend prolongé, le WTI a perdu 96 cents par rapport à la clôture de vendredi, à 28,46 dollars sur le New York Mercantile Exchange (Nymex).
A Londres, le Brent a au contraire progressé de 21 cents à 28,76 dollars, rattrapant une partie du terrain perdu la veille sur l'Intercontinental Exchange (ICE).
