Saudiarabiens inrikesdepartement uppger i ett skriftligt uttalande att de avrättade har varit inblandade i olika terrorattacker som al-Qaida genomfört mellan 2003 och 2006.
Nimr al-Nimr hade emellertid inga kopplingar till al-Qaida. Istället avrättas han för att ha varit en drivande kraft när protester bröt ut i Saudiarabiens östra del 2011, under den så kallade arabiska våren. I denna del av landet anser sig shiamuslimer vara diskriminerade av statsmakten.
Amnesty International har tidigare riktat hård kritik mot Nimr al-Nimrs dödsdom, som man menar är ett försök att tysta den shiitiska oppositionen.
Det iranska utrikesdepartementet säger i ett uttalande att Saudiarabien kommer att få ”betala dyrt”. Även från landets religiösa ledare haglade fördömandena.
– Jag hyser inga tvivel. Det saudiska kungahuset har fått blod på sina händer på ett sådant sätt att det kommer att förpassa dem till historieböckerna... Avrättningen av Nimr är ett brott och en del av ett kriminellt beteendemönster från den här förrädarfamiljen... Den islamiska världen måste nu förväntas reagera kraftfullt och fördöma den här ökända regimen så mycket som det går, säger Irans ayatolla Ahmad Khatami, enligt brittiska Independent som citerar den lokala nyhetsbyrån Mehr.
Direkt efter uttalandet bröt Saudiarabien vapenvilan i Jemen, där kungadömet nu återigen inleder flygbombningar av Iranstödda rebeller.