Gärningsmännen lyckades enligt polisen ta sig in på hotellet Afrik sedan en självmordsbomb exploderat vid hotellet. Skottlossning bröt ut.
En säkerhetsvakt och två civila har dödats i attacken. Minst sex personer har skadats.
– Vi tror att tre terrorister är instängda i ett rum på nedervåningen i huvudbyggnaden, säger Mohamed Dahir, företrädare för de somaliska säkerhetsstyrkorna, sent på söndagskvällen.
– Tyvärr är det fortfarande civila instängda i byggnaden, även om många av dem, däribland högt uppsatta militärer har räddats och förts ut.
Området skakade
Flera ambulanser har skickats till området.
– En bil i hög hastighet exploderade nära hotellet. Explosionen fick området att skaka, sedan följde intensiv skottlossning, säger vittnet Ali Abdulahi.
Ytterligare en explosion hördes senare från byggnaden.
Den islamistiska terrorrörelsen al-Shabaab säger sig ligga bakom dådet. Beskedet kom genom en kommuniké via gruppens radiostation.
– Gruppen inledde attacken med en självmordsbomb som exploderade invid en vägg. Insatsen pågår fortfarande, sade polisens talesperson Sadik Ali vid 18-tiden svensk tid.
Fler dödsoffer befaras
Han befarade att många kan ha dödats vid den kraftiga explosionen och i den påföljande attacken. Säkerhetsstyrkor spärrade av området, bilar genomsöktes vid vägen invid hotellet som leder till stadens flygplats.
Sent på söndagen sade al-Shabaab att "attacken fortfarande pågår, dödstalet kommer att bli känt senare".