Det er sykehuset i byen Al-Muqdadiya som opplyser om dødstallet til det tyske nyhetsbyrået DPA.
Skytingen fant sted under fredagsbønnen i moskeen som ligger i Imam Wais i Diyala-provinsen nordøst for hovedstaden Bagdad.
Ifølge en tjenestemann ved et likhus i provinsen er det snakk om minst 68 drepte.
– Hevn
– Væpnede menn stormet Mosaab ibn Umayr-moskeen i Imam Wais-området i Diyala-provinsen og åpnet ild, sier et vitne.
En innbygger i området sier angrepet ble utført av en milits som hevn for en veibombe som hadde truffet en av deres patruljer, en opplysning som gjentas av Nahida al-Dayani i den irakiske nasjonalforsamlingen.
Rundt 150 personer var i moskeen da angrepet skjedde, ifølge al-Dayani.
En talsmann for innenriksdepartementet, general Saad Maan, sier angrepet var rettet mot sivile som frivillig hadde meldt seg til tjeneste med irakiske sikkerhetsstyrker.
Provoserende
Sekterisk vold i Irak er en utfordring for landets utpekte statsminister, sjiamuslimen Haider al-Abadi, som søker støtte fra sunnimuslimer og kurdere i kampen mot opprørerne i IS.
Angrep på moskeer blir sett på som svært provoserende og har tidligere utløst en rekke hevnangrep i Irak.