Flygplanet var på väg mot den kubanska staden Holguin och kraschade strax efter starten från José Martis internationella flygplats utanför Havanna. Ombord fanns 104 passagerare och 6 besättningsmän, enligt nyhetsbyrån AP.
Över 100 personer ska ha mist livet, rapporterar Kubas statligt kontrollerade tv-kanal, bland dem är åtminstone fem barn.
Fem av passagerarna plus besättningen uppges vara utländska medborgare. Mexikos regering uppger att mexikanska medborgare finns bland de döda, utan att ge ytterligare detaljer.
Ska identifiera kropparna
Hittills har man bekräftat att tre kvinnor överlevt kraschen, enligt den statligt styrda tidningen Granma. De har alla förts till sjukhus för vård av sina livshotande skador.
– En beklaglig flygolycka har skett och de uppgifter vi har fått är inte särskilt lovande, säger landets president Miguel Díaz-Canel till journalister på plats.
Myndigheterna arbetar nu med att identifiera de döda och en utredning av orsaken bakom kraschen har inletts, enligt presidenten.
Stor rökplym
Ambulans och räddningstjänst befinner sig vid olycksplatsen, ett fält mellan flygplatsen och staden Santiago de las Vegas. På bilder från platsen ses brandmän och räddningspersonal söka igenom vraket.
Ett vittne säger sig ha sett ett stort eldklot följt av en rökplym som reser sig ovanför flygplatsen, rapporterar CNN.
Hyrt plan av europeiskt bolag
Enligt Reuters var planet inhyrt av bolaget Cubana, som den senaste tiden har tvingats ta flera av sina ordinarie plan ur bruk på grund av mekaniska problem. Kuba hyr Boeing 737-plan av det europeiska flygbolaget Blue Panorama.
Planets besättning består av sex utländska medborgare, enligt den statligt styrda tidningen Juventud Rebelde.
– I nuläget finns det inga uppgifter om svenskar ombord, men vi har fortsatt kontakt med ambassaden, säger Per Karlsson, presskommunikatör på Utrikesdepartementet.