Skalvet inträffade på ett relativt litet djup, mindre än en mil, och det nådde magnituden 5,8.
Skalvet hade sitt epicentrum drygt två mil nordväst om Sofia, uppger det geologiska institutet i USA, USGS. Det inträffade vid tretiden lokal tid natten till tisdagen.
Staden Perniks borgmästare rapporterade om att gamla hus störtade samman, skorstenar rasade, husväggar sprack och fönster knäcktes. Inga människor ska dock ha skadats vid jordbävningen.
-Jag har aldrig upplevt någonting liknande. Det var väldigt kraftfullt och väldigt skrämmande, säger Pernik-bon Ivanka Georgieva.
Flera efterskalv inträffade efter skalvet, uppger Bulgariens seismologiska myndighet som liksom USGS anger huvudskalvets styrka till 5,8. Den första jordbävningen var mellan städerna Pernik och Radomir.
I söndags omkom sex människor och många skadades i en jordbävning i Bolognaregionen i nordöstra Italien.