Hendelsen skjedde nær Haditha, ved elven Eufrat, 200 kilometer nordvest for hovedstaden Bagdad, opplyser sykehuskilder og øyenvitner i byen.
Innbyggere forteller også at amerikanske fly på forhånd bombet et antatt skjulested for opprørere, og at det var kamper mellom amerikanske og irakiske soldater på den ene siden, og opprørere på den andre siden.
Det har lenge vært omfattende uro i regionen, men opprørerne skal ha vært mindre aktive etter valget på grunnlovgivende forsamling i januar.
Tre aksjoner i Bagdad
I Bagdad er minst to mennesker - en av dem et barn - drept og 16 såret i tre bilbombeeksplosjoner i dag, opplyser myndighetene i byen. Mellom middag i går og middag i dag har det dermed vært fem aksjoner med dødsofre i Bagdad.
Den ene av dagens aksjoner var rettet mot en amerikansk militær bilkortesje. Begge de døde var imidlertid irakere.
Halvannen time senere ble åtte mennesker såret i en bilbombeeksplosjon nær en politistasjon. I den tredje eksplosjonen ble minst tre sivile drept da en bombe gikk av mens en politibil passerte.