L'attentat, qui s'est produit au moment où les habitants faisaient leurs achats avant l'Aïd Al-Adha, la grande fête musulmane prévue le 15 octobre, a également blessé 32 personnes, ont précisé ces sources.
Selon un officier de la police, la voiture piégée a explosé dans un marché populaire dans le centre de Samarra, à environ 120 km au nord de Bagdad.
La plupart des personnes tuées sont des femmes qui faisaient leurs achats avant la fête, a-t-il ajouté.
Les dernières violences terroristes ont fait plus de 270 morts depuis début octobre et plus de 4.900 depuis le début de cette année, selon un bilan établi par l'AFP à partir de sources policières et médicales.
Pour le mois de septembre, l'ONU avait fait état d'un bilan de près d'un millier de morts et plus de 2.100 blessés.