Serbien hävdar säkerhetsrisk i fallet med kvinnorna.
Kroatiens utrikesdepartement betecknar utvisningarna som "olämpliga och ogrundade" och utrikesminister Gordan Grlic Radman skickade en formell protest till Serbien över att kvinnorna "frihetsberövats".
Kvinnorna deltog i en sammankomst arrangerad av en organisation som stöds av en österrikisk bankstiftelse.
Serbien har tidigare anklagat kroater för att ha deltagit i protester mot den serbiska regeringen som har en stark nationalistisk inriktning.