Jordskjelvet, som rammet klokka 15.40 lokal tid søndag, ble målt til hele 7,2 av det amerikanske jordskjelvobservatoriet USGS.
Det hadde sitt senter 32 kilometer under bakken, drøyt 170 kilometer sørøst for den mexicanske storbyen Tijuana og 60 kilometer sørvest for San Luis i den amerikanske delstaten Arizona.
Baja California ligger i det nordvestre hjørnet av Mexico og består for det meste av ørken. Det bor rundt 2,8 millioner mennesker i delstaten, de alle fleste av dem i byene Tijuana og Mexicali.
Søndagens jordskjelv kunne merkes så langt nord som i den amerikanske storbyen Las Vegas, 460 kilometer unna.
I Los Angeles, 360 kilometer unna, svaiet høye bygninger under skjelvet, og mange mennesker fikk en støkk.
To mennesker er bekreftet omkommet og rundt 100 ble skadd i Mexicali, der flere hus raste helt eller delvis sammen under skjelvet, opplyser en talsmann for myndighetene i byen.
Enkelte mennesker satt innesperret i heiser som følge av strømbrudd, og flere steder forsvant telefonsambandet.
Guvernøren i Baja California, Jose Guadalupe Osuna har erklært unntakstilstand i Mexicali, der skjelvet ser ut til å ha forårsaket størst materielle ødeleggelser.