Trots att lagen i Brasilien tillåter abort vid våldtäkt, hälsofara för mamman eller om fostret är skadat, nekades flickan först abort av sin lokala klinik med hänvisning till att graviditeten var för långt gången, enligt lokala medier.
Enligt Bolsonaro hade flickan varit gravid sju månader, en uppgift som inte bekräftats.
"När det handlar om ett ofött barn som hunnit bli sju månader, spelar det ingen roll hur det blev till, eller om det är tillåtet (enligt lagen) eller inte. Det är oacceptabelt att ta livet av denna hjälplösa varelse", skriver Bolsonaro på Twitter.
Bolsonaro säger att han beordrat en utredning kring hur aborten tilläts ske.
Flickans fall har väckt en våg av protester i Brasilien, under mottot "Ett barn är inte en mamma".