Testemunhas disseram ter havido cenas de pânico, e a polícia teve que atirar para o alto para dispersar a multidão de curiosos e abrir caminho pelas ruas para chegar ao local.
Muitas das vítimas do ataque seriam mulheres e crianças.
Segundo o correspondente da BBC em Bagdá Jim Muir, o local da explosão, a 200 metros do santuário do imã Hussein, onde acredita-se que o neto do profeta Maomé estaria enterrado, além do fato de ter tido os xiitas como alvo, indica um ataque altamente provocativo.
Karbala, cerca de 80 quilômetros ao sul de Bagdá, é o destino de uma grande peregrinação xiita todo mês de março.
Mais de cem pessoas foram mortas durante a última peregrinação, no mês passado.
Ponte explodida
Pouco depois do ataque em Karbala, houve um atentado contra a ponte Jadriyah, ao sul de Bagdá.
Um suicida em um carro-bomba se explodiu em um dos bloqueios para a entrada da ponte.
Ao menos dez pessoas morreram em conseqüência da explosão, que provocou a queda de vários carros no rio Tigre.
Este foi o segundo ataque a bomba contra uma ponte em Bagdá em três dias.
Na quinta-feira, a explosão de um caminhão-bomba matou ao menos sete pessoas na ponte Sarafiya, ao norte da capital iraquiana.