Ifølge innenriksminister Arsen Avakov skal 21 mennesker være drept. På sin offisielle Facebook-side skriver han at 20 i den prorussiske militsen og én ukrainsk politimann er død. Helsemyndigheter i byen sier rundt 25 mennesker skal være såret.
Kampene begynte rundt politiets hovedkvarter og rådhuset i byen, melder Interfax.
– Her er det snikskyttere overalt. En mann rett ved siden av meg ble skutt. Det er svart røyk over hele byen, rapporterer fotograf Daniel Demoustier som er der sammen med et britisk tv-team fra ITV.
Det lokale politiet skal ha forsøkt å få tilbake kontrollen over politibygningen da de ble beskutt av separatister som var inne i innenriksdepartementets bygning.
Regionalpolitiet i Donetsk har ikke kommentert opplysningene, men et øyenvitne sier, ifølge Interfax, at det er satt inn pansrede kjøretøyer foran politistasjonen.
Det ukrainske militæret har sendt flere pansrede kjøretøyer til byen, som er en viktig industri- og havneby med om lag en halv million innbyggere.
Havnebyen Mariupol er den nest største byen i Donetsk-regionen sørøst i landet, som separatistene har erklært som en selvstyrt republikk.
Samtidig har Russlands president Vladimir Putin landet på Krim-halvøya, på sitt første besøk siden annekteringen.
