"Ballongen färdades österut och försvann sedan", skriver departementet i ett uttalande.
Man gör även gällande att totalt 27 kinesiska flygplan ska ha tagit sig över linjen det senaste dygnet.
Kina har de senaste åren satt det demokratiska Taiwan – som man hävdar är en del kinesiskt territorium – under ett allt hårdare militärt och politiskt tryck. Pekings stridsflyg och fartyg opererar närapå dagligen runtomkring öriket.
Att det sker nattetid hör dock till ovanligheterna, liksom ballonger.
I februari sköts en misstänkt kinesisk spionballong ned vid Nordamerikas östkust, vilket ledde till spänningar mellan USA och Kina.