Chris Cuomo havia sido suspenso da CNN por este caso poucos dias antes de sua demissão.
"Contratamos um respeitado escritório de advocacia para realizar a revisão e o demitimos com efeito imediato", diz um comunicado postado na conta oficial da CNN no Twitter.
"Durante o processo desta revisão, informações adicionais vieram à tona", acrescenta.
A demissão acontece depois que documentos foram revelados mostrando que Cuomo, que apresentava o noticiário das 21h00, ofereceu conselhos a seu irmão que foram considerados inadequados por seu empregador.
"Os documentos, aos quais não tínhamos acesso antes da publicação, levantam sérias questões", disse um porta-voz da CNN na terça-feira, acrescentando que os papéis "apontam para um maior nível de envolvimento nos esforços de seu irmão do que sabíamos anteriormente."
"Ele é meu irmão. E se eu puder ajudar meu irmão, eu o farei. Se você quiser que ele ouça algo, eu o farei. Se você quiser que ele comente algo, vou tentar", disse Chris Cuomo, 51, aos investigadores que o interrogaram, em julho, pelos conselhos que ele havia oferecido.
"Ele é meu irmão e eu o amo até a morte, não importa o que aconteça."
O democrata Andrew Cuomo foi eleito governador por três mandatos antes de renunciar em agosto, depois que a procuradora-geral de Nova York informou que uma investigação descobriu que o político havia assediado sexualmente pelo menos 11 mulheres.
Em outubro, o agora ex-governador - cujo pai, Mario Cuomo, também havia sido governador de Nova York - foi acusado de crime sexual.
No início da pandemia, os irmãos Cuomo alcançaram novos patamares de popularidade: Andrew, 63, ganhou elogios por seus sinceros relatórios diários enquanto o coronavírus assolava Nova York, e suas conversas ao vivo com Chris na CNN eram salpicadas de piadas.
A investigação sobre a conduta de Chris Cuomo está em andamento, informou a CNN.