De to jentene, Azra og Fatima, skal ha blitt skutt ved middagstider torsdag mens de samlet ved 30 meter fra en flyplass.
Azra døde på stedet og min andre søster døde senere av
skadene, sier deres 18 år gamle bror, Qusay.
De amerikanske soldatene utleverte likene til irakisk politi og begrunnet drapene med at en av jentene var i besittelse av et gevær, ifølge politimannen Hussein Ali.
Han sier videre at politiet gjennomsøkte jentenes hjem uten å finne noe mistenkelig.
De amerikanske okkupasjonsstyrkene hadde fredag formiddag ikke kommentert opplysningene.