Bussen var på vei fra byen Rawalpindi til den nordlige byen Gilgit da væpnede menn avfyrte skudd mot bussen i Kohistan-distriktet.
18 passasjerer ble drept i et tilsynelatende sekterisk angrep, opplyser politiet til nyhetsbyrået AFP. Minst åtte personer er såret.
– Alle om bord var sjiamuslimer, og det ser ut til at væpnede menn fra det lokale sunnimuslimske samfunnet gikk til angrep mot dem, sier en polititjenestemann til Reuters.
– Væpnede menn, som gjemte seg på begge sider av veien, angrep bussen, sier den lokale politisjefen Mohammad Ilyas.
Flertallet i Pakistan er sunni-muslimer, men sjiamuslimer utgjør cirka 15 prosent av Pakistans 180 millioner innbyggere.
Militante grupper er vanligvis ikke aktive i området, opplyser politiet. Skytingen skjedde i nærheten av Harban, som ligger 208 kilometer nord for hovedstaden Islamabad.