Over 30 personer ble såret i eksplosjonen ved det populære utendørsmarkedet i byen Amiriya, rundt 15 kilometer sørvest for Fallujah.
Ni personer skal være kritisk skadet.
Bomben var ifølge Reuters plassert i en minibuss og gikk av ved solnedgang.
Fem av de omkomne var politimenn, opplyser Shakir al-Isawi, leder for byrådet i Amiriya.
En rekke biler, flere markedsboder ble ødelagt i eksplosjonen, melder nyhetsbyrået AP.