Ulykken skjedde nær byen Bilecik om lag 400 kilometer sør for Istanbul. Ifølge meldinger skal et av togene ha ignorert et stoppsignal og kjørt inn i et annet tog som sto stille.
To av de skadde skal ha vært jernbanearbeidere, mens de to andre var passasjerer.
Tyrkiske redningsmann jobbet søndag med å berge flere passasjerer ut av de smadrede togvognene, opplyser tyrkiske medier.
Begge togene trafikkerte strekningen mellom Istanbul og Eskisehir.