Enligt uppgifter ska en man ha detonerat en bombväst kring lunchtid inne i ett tält fyllt av människor som samlats för att fira ashura, en shiamuslimsk högtid, rapporterar BBC.
Ingen har ännu tagit på sig skulden för att attacken, men liknande dåd – som ägt rum där människor samlats för religiösa sammankomster – har tidigare utförts av terrororganisationen Islamiska staten (IS) som ser shiiter som kättare.
Under året har IS intensifierat terrorn i Bagdad, något som kan tolkas som ett svar på att terrororganisationen förlorar mark på andra platser i Irak.
Befrielseplaner för Mosul
Lördagens attack äger rum under det att irakiska styrkor förbereder en offensiv mot Mosul i norra Irak, den sista av de stora städerna i landet under IS-kontroll.
I fredags avslöjade IS påstådda planer på ett uppror, där en ledare inom IS anklagats för att ha bytt sida och istället arbetat för att understödja irakisk militär inför operationen. IS avrättade efter avslöjandet 58 personer, som man hävdade hade del i planerna, rapporterar al Jazeera.
Kan utlösa humanitär kris
Samtidigt har FN har varnat för att en militär operation mot Mosul – i syfte att befria staden från IS förtryck – i själva verket kan komma att utlösa en humanitär kris, där upp till en miljon människor tvingas på flykt.
Ashura är en sorgehögtid som utgör höjdpunkten på muharram, den första månaden i den islamiska kalendern och en av årets fyra heliga månader.