Drapene skjedde da fangen, som blant annet har blitt anklaget for å ha stått bak et blodig angrep mot en kirke i Bagdad i oktober, stjal et våpen fra en av politimennene i fengselet.
– Han drepte åtte politimenn og ti innsatte, sier en offisiell talsmann, ifølge AFP.
Fangen klarte å skyte og drepe de rundt seg, før han selv ble drept. Seks andre ble også skadd.
Flere av politibetjentene som ble drept hadde høystående posisjoner i politiet. Generaler og offiserer er blant de døde.
– Lederen for antiterror-gruppa i Karrada-distriktet i byen er blant de drepte, sier en kilde i innenriksdepartementet til AFP.
– Stod bak flere terrorangrep
Den sentrale irakisk al-Qaida-leder, Huthaifa al-Batawi, kjent som Emiren i Bagdad, ble drept under kampene som fulgte.
Han anklages for å ha planlagt angrepet på en katolsk kirke i Bagdad i oktober, der over 50 mennesker ble drept. Mannen skal også ha stått bak flere terrorangrep i Irak.
Det skal ha vært Batawi som grep våpenet til en offiser idet han ble avhørt om mulige planlagte hevnangrep som følge av at Osama bin Laden er drept.
Prøvde å rømme
Etter å ha skutt løytnanten som avhørte ham, skal han ha fått med seg flere andre fanger og oppsøkt oberst Saleh på hans kontor.
Saleh ble drept med et skudd i hodet, deretter forsøkte fangene å ta seg ut av fengselet ved hjelp av granater og våpen de hadde fått med seg.
Fem av dem ble overmannet og drept av sikkerhetsstyrker før de kom seg unna, mens fem andre forskanset seg i fengselet der de ble overmannet og drept en stund senere, ifølge tjenestemannen
