"Insto a todas las terceras partes involucradas a asegurarse de que haya una transición sin Asad", dijo la primera ministra a los medios que le acompañan en un viaje de tres días a Oriente Medio.
"No podemos permitir que continúe este sufrimiento", añadió May en Arabia Saudita.
Mientras tanto, su portavoz descartó una respuesta bélica contra el régimen sirio por parte de las fuerzas armadas de Reino Unido.
"Nadie está hablando de acción militar", dijo un funcionario de Downing Street.
El canciller británico, Boris Jonhson, matizó en su intervención una declaración previa acerca de la responsabilidad del "atroz ataque con gas" en la ciudad siria.
"Aunque no podemos estar seguros todavía, este ataque lleva todas las marcas de una acción del régimen que ha utilizado repetidamente armas químicas contra su propia gente", dijo el ministro a los asistentes a la conferencia.
Johnson hizo hincapié en la "necesidad de un acuerdo político" que incluya "una genuina transición a un nuevo gobierno" en Siria.
