Utslaget kommer sedan en israelisk vingård och organisationen OJE överklagat beslut i Frankrike 2016 om krav på tydligare märkning.
Domstolen konstaterar att bosättningarna "kännetecknas av att de konkretiserar en befolkningsförflyttningspolitik som i strid med internationella humanitärrättsliga regler förs av denna stat utanför dess territorium".
"Underlåtenhet att ange denna uppgift och endast ange ursprungsterritoriet skulle kunna vilseleda konsumenterna", heter det i domstolens utslag på tisdagen.
Israel förkastar domstolens beslut och anklagar EU för att orättvist peka ut endast Israel, rapporterar AFP. Landets utrikesdepartement anser att det handlar om dubbla måttstockar och poängterar att "det pågår över 200 territoriella konflikter världen över" som inte lett till några EU-beslut om märkningar.
Den palestinska paraplyorganisationen PLO välkomnar dock beslutet och uppmanar alla EU-länder att implementera det, säger dess generalsekreterare Saeb Erekat.