Tragedien fandt sted i Århus, hvor kvinden og barnet kort efter middag blev fundet døde i en lejlighed på Spættevej.
Den 30-årige far til barnen er anholdt og sigtet for drabet.
"Formelt er han sigtet for dobbeltdrab, men vi har ikke afhørt ham endnu," siger vicepolitiinspektør Jørgen Munk fra Østjyllands Politi til TV 2.
"Det ligner en familietragedie, og vi vil forsøge at få manden varetægtsfængslet i morgen," siger vicepolitiinspektøren.
Anholdelsen skete kort efter, politiet var blevet orienteret, og manden blev ikke anholdt på selve gerningstedet.
Manden er etnisk dansker, oplyser politiet.