Terrorrörelsen IS tar på sig ansvaret för dådet.
Närmare 200 människor skadades, enligt en talesperson för sjukhuset Lady Reading Hospital, som strax efter dådet uppgav att runt 50 av dem har fått livshotande skador vid explosionen.
Attacken, som kom när många samlats för fredagsbön i Kucha Risaldar-moskén, inleddes då två beväpnade män öppnade eld mot poliser utanför byggnaden. En av angriparna och en polis dödades i skottväxlingen som följde och en annan polis skadades. Den andre angriparen lyckades ta sig in i byggnaden och utlösa en bomb, enligt polischefen Muhammed Ejaz Khan.
Terrorrörelsen IS tog på sig ansvaret för attacken sent på fredagen, rapporterade nyhetsbyrån AFP.
Pakistan har drabbats av en rad allvarliga attacker. Många har utförts av sunni-extremister mot den i Pakistan mindre vanliga islamiska inriktningen shia.
Premiärminister Imran Khan fördömer bombningen.