Avtalen ble ifølge Vucic inngått under en telefonsamtale mellom ham og Russlands president Vladimir Putin.
Kontrakten vil trolig forverre forholdet mellom Serbia og EU, som har vedtatt å fase ut all import av russisk olje og gass som følge av landets krigføring i Ukraina.
Serbia søkte om EU-medlemskap alt i 2009, men er ennå ikke tatt opp i unionen.
Serbia har hatt en tiårsavtale om kjøp av gass fra Russland, men den utløper 31. mai. Hvilken pris de må betale for gassen, er ikke kjent.
– Jeg kan ennå ikke snakke om prisen, den vil bli avtalt med Gazprom, sier Vucic.