Irakerne samarbeidet med styrker fra USA i operasjonen, og president Donald Trump tvitret om nyheten torsdag ettermiddag:
Nyheten ble først meldt på irakisk statlig tv, der de fem IS-lederne beskrives som noen av de mest ettersøkte lederne i terrorgruppen.
De er navngitt som Saddam al-Jammel, Mohamed al-Qadeer, Ismail al-Eithawi, Omar al-Karbouli og Essam al-Zawbai, og ble vist i gule fangedrakter på tv-kanalen, skriver Reuters.
Slik ble det lurt
Al-Eithawi skal være en av IS-leder Abu Bakr al-Baghdadis nærmeste i organisasjonen.
Han ble pågrepet i Tyrkia av tyrkiske myndigheter i februar, og overlevert til Irak.
Irakisk etterretning brukte meldings-appen Telegram på al-Eithawis mobiltelefon til å lokke fire andre ledere fra Syria til Irak, der de gikk i fellen, opplyser den irakiske sikkerhetsrådgiveren Hisham al-Hashimi til Reuters.
Han sier al-Eithawi og al-Jammel er de høyest rangerte IS-lederne som noensinne er tatt i live.
Sikkerhetsrådgiveren sier operasjonen ble gjennomført i samarbeid med amerikanske styrker som en del av den amerikanskledede koalisjonen mot terrorgruppen IS på begge sider av grensen mellom Syria og Irak.
– Etter pågripelsen av Eithawi har irakiske og amerikanske etterretningsagenter kunnet avdekke bankkontoer som er blitt brukt av terrorgruppen, samt hemmelige kommunikasjonskoder Eithawi brukte, sier Hashimi.
– IS-leder i skjul
IS-leder Abu Bakr al-Baghdadi erklærte seg i 2014 som leder for alle muslimer etter at terrorgruppen hadde tatt kontroll over den viktige irakiske byen Mosul.
Baghdadi har vært meldt drept flere ganger, men skal ifølge Reuters trolig gjemme seg på grensen mellom Irak og Syria etter at terrorgruppen har mistet stadig flere områder.
– Snøret strammer seg rundt ham, sier Hisham al-Hashimi til Reuters.
Erklærte seier over IS
Iraks statsminister Haider al-Abadi erklærte seier over IS i desember, men terrorgruppen utgjør fortsatt en trussel langs grensen mot Syria, og har fortsatt å utføre drap og bombinger i Irak.
Det irakiske luftvåpenet har siden i fjor gjennomført flere luftangrep mot IS-posisjoner på syrisk territorium.
IS-medlemmer sverget sist måned igjen troskap til al-Baghdadi. Det skal være første gang siden hans selvproklamerte kalifat i Syria og Irak kollapset i fjor, skriver Reuters.