Gruppa ber også Sikkerhetsrådet om å kreve at hjelpearbeidere får full tilgang til leirene der nær 300.000 sivile tamiler sitter innesperret.
Amnestys utspill kom rett før FNs generalsekretær Ban Ki-moon skulle redegjøre for sitt besøk på Sri Lanka i Sikkerhetsrådet i dag.
En rekke land og organisasjoner har krevd at Sri Lanka lar hjelpearbeidere få adgang til leirene, samtidig som de vil ha en gransking av partenes krigføring.
Avviser innblanding utenfra
Tusenvis av mennesker ble drept i de siste ukene av krigen, som endte med regjeringens seier i forrige måned. Men på Sri Lanka avviser regjeringen all innblanding utenfra. Myndighetene nekter også å løslate en gruppe leger som arbeidet i det LTTE-kontrollerte området under krigen.
De anklages for å ha samarbeidet med Tamiltigrene og risikerer å sitte fengslet i ett år eller mer før de blir stilt for retten, ifølge BBC.
Ettersom journalister ikke fikk komme inn i krigsområdet, ble legene en viktig kilde til informasjon om hva som foregikk, men en srilankisk minister har uttalt at legene spredte løgner.
Legenes innsats er blitt hyllet av både USA og FN. Siden de ble pågrepet, har ingen hørt fra dem.