Bulgarsk politi bekrefter at eksplosjonen var et terrorangrep, ifølge Sofia News.
Omstendighetene rundt eksplosjonen er foreløpig uklare.
Et øyenvitne sier til israelsk militærradio at det trolig var en selvmordsbomber som detonerte bomben ved inngangen til en buss, ifølge Reuters.
Andre rapporter går ut på at en bomben var plassert i bagasjerommet. Det bulgarske utenriksdepartementet opplyser til Reuters at bomben gikk av inne i bussen.
- Les også:
Myndighetene opplyser til AP at seks personer har mistet livet og at 32 skal være skadd i hendelsen.
I tillegg til de omkomne skal fem personer være kritisk skadd.
Israels statsminister, Benjamin Netanyahu, sier at alle tegn peker på at Iran står bak angrepet.
40 passasjerer i bussen
Den statlige radiostasjonen BNR melder at eksplosjonene skal ha rammet tre busser med israelske turister om bord.
Bomben skal ha gått av ved en av bussene, og de andre to skal ha tatt fyr. Ifølge bulgarske myndigheter ble disse brannene fort slukket.
Det skal ha vært rundt 40 passasjerer, hovedsaklig ungdommer, om bord i bussen som eksploderte.
De israelske turistene fløy fra Tel Aviv med flyselskapet Air Via og landet på Burgas lufthavn i 17-tiden lokal tid.
Etter det gikk de på busser som skulle frakte dem til Sunny Beach.
Flyplassen er stengt etter eksplosjonen, og fly omdirigert til flyplassen i Varna.
– Mange skadde
Soshi Ayler, som er på ferie i Bulgaria med sin 18 år gamle sønn, var vitne til eksplosjonen.
– Folk gråter og ser etter slektningene sine. Akkurat nå befinner vi oss på et isolert område, vekk fra eksplosjonsstedet. Jeg vet det er mange skadde, sier Sosho Ayler til Ynetnews.
Bulgarias president Rosen Plevneliev er på vei fra Sofia til flyplassen Burgas. Det samme er statsminister Boyko Borisov og israelske diplomater.
I januar ba israelske myndigheter Bulgaria om å skjerpe sikkerheten for israelske turister som reiser med buss, ifølge BBC.
- Les også:
Eksplosjonen i Bulgaria skjer på samme dato som angrepet mot en jødisk forening i Buenos Aires i 1994, hvor 85 personer mistet livet og 300 ble skadd.
Norske fly
Flere norske reiseoperatører har charterturer til Burgas, og Sunny Beach er et populært reisemål for norske turister.
Informasjonsrådgiver i Star Tour, Kirsti Irgens Ertsås, sier til NRK.no at de har 2.600 gjester i Bulgaria nå.
– Vi har to eller tre planlagte ankomster til Burgas i kveld, sier hun.