Gärningsmännen misstänks tillhöra terrorrörelsen IS, enligt irakiska myndigheter.
Attacken genomfördes i al-Rashad i provinsen Diyala. En majoritet av befolkningen i trakten är shiamuslimer.
Gärningsmännen var utrustade med automatvapen, uppger irakiska säkerhetskällor.
Attacken uppges ha genomförts sedan terrorgruppen först tagit två personer som gisslan och krävt lösen för dem. När lösesumman inte betalades ut, valde gärningsmännen att attackera och döda civila.