Zudem erklärten sie alle künftigen Regierungsentscheide für nichtig.
Die verfassungsmässige Ordnung müsse wieder hergestellt werden, sagte zudem der oppositionelle Präsident der Nationalversammlung, Juan Guaidó, am Dienstag.
Er hatte bereits in der vergangenen Woche erklärt, er sei bereit, die Präsidentschaft vorübergehend zu übernehmen und Neuwahlen auszurufen, falls er auf die Unterstützung des Volkes, der Streitkräfte und der internationalen Gemeinschaft zählen könne. Um die Soldaten auf ihre Seite zu ziehen, verabschiedeten die Parlamentarier ein Amnestiegesetz für alle Militärs, die bei der Wiederherstellung der Demokratie helfen.
Zweite Amtszeit umstritten
Trotz massiver internationaler Proteste hatte sich Maduro in der vergangenen Woche für eine zweite Amtszeit vereidigen lassen. Allerdings bewerten zahlreiche Staaten, internationale Organisationen und die venezolanische Opposition seine Wiederwahl im vergangenen Jahr als undemokratisch. Die Organisation Amerikanischer Staaten (OAS) erkennt Maduro nicht als legitimen Präsidenten an. Die USA und die EU forderten den Staatschef zur Rückkehr zur Demokratie auf.
Die OAS begrüsste den Entscheid des Parlaments. "Wir unterstützen die Entscheidung der Nationalversammlung, die unrechtmässige Machtübernahme von Nicolás Maduro festzustellen", schrieb OAS-Generalsekretär Luis Almagro auf Twitter. Gemäss der Verfassung solle der Parlamentspräsident vorübergehend die Regierungsgewalt übernehmen und Neuwahlen ausrufen.
Maduro entmachtete Parlament
US-Vizepräsident Mike Pence sprach am Telefon mit Parlamentspräsident Guaidó und sagte ihm die Unterstützung der Vereinigten Staaten zu. Die USA würden die Nationalversammlung als einzige legitime Staatsgewalt in Venezuela ansehen, hiess es in dem Gesprächsprotokoll. Maduro hat das Parlament allerdings entmachtet und dessen Kompetenzen der regierungstreuen Verfassungsgebenden Versammlung übertragen.
Guaidó wird zum wichtigsten Gegenspieler
Juan Guaidó hat in den vergangenen Woche eine erstaunliche Karriere hingelegt. Erst Anfang des Jahres übernahm der zuvor weitgehend unbekannte Abgeordnete der Partei Voluntad Popular den Vorsitz in der Nationalversammlung, nun ist der 35-jährige Parlamentspräsident bereits der wichtigste Gegenspieler Maduros.
Am Wochenende war er vorübergehend von Agenten des Geheimdienstes Sebin festgenommen worden und kurz darauf wieder auf freien Fuss gesetzt worden. Maduro sprach von einer "Show der Rechten" und erklärte, die Agenten hätten eigenmächtig gehandelt.
Krise in Venezuela
Venezuela steckt in einer tiefen politischen und wirtschaftlichen Krise. Wegen Maduros zunehmend autoritären Regierungsführung ist das südamerikanische Land international weitgehend isoliert. Die USA und die EU haben eine Reihe von Sanktionen gegen Maduro und seine Führungsriege verhängt.
Aufgrund von Devisenmangel kann der Staat zudem kaum noch Lebensmittel und Dinge des täglichen Bedarfs importieren. Die medizinische Versorgung ist weitgehend zusammengebrochen. Für das laufende Jahr rechnet der Internationale Währungsfonds (IWF) mit einer Inflationsrate von 1,37 Millionen Prozent, das Bruttosozialprodukt dürfte laut der Prognose um weitere 18 Prozent einbrechen. Rund drei Millionen Venezolaner haben ihre Heimat bereits verlassen.