Larmet kom klockan 21.16 på fredagen. När räddningstjänsten anlände till platsen stod linjebussen och personbilen i lågor.
Bränderna i fordonen har föregåtts av en "mycket kraftig" kollision, enligt polisen.
De två omkomna personerna uppges vara förarna till de två fordonen.
Inga passagerare ska ha varit i linjebussen.
– Det var en tom buss, och föraren var på väg tillbaka till depån, sade Therese Triumf, kommunikationschef på Länstrafiken Örebro till TT sent på fredagskvällen.
Enligt polisen rör det sig om en biogasbuss. Explosioner i trycktankar och däck gjorde att polis och räddningstjänst inledningsvis fick hålla sig på avstånd.
Vid 23.30-tiden meddelade polisen att branden var släckt.
Den utbrända bussen och personbilen ska bärgas från platsen.
"Fordonen kommer att tas i beslag för teknisk undersökning. En förundersökning gällande vårdslöshet i trafik och vållande till annans död är inledd för att klarlägga händelseförloppet", skriver polisen på sin hemsida.