Mindst 35 personer blev dræbt, og yderligere 79 blev såret, da en kvinde sprang sig selv i luften ved Imam Moussa al-Kadhim-helligdommen i Kadhamiya-distriktet i det nordvestlige Bagdad.
Det oplyser den irakiske hær ifølge nyhedsbureauet Reuters.
"Der var lig over det hele. Nogle af dem manglede arme og ben. Jeg kan ikke forstå, hvordan denne selvmordsbomber kom så langt. Ingen kan komme herind uden at gå igennem syv checkpoints," siger øjenvidnet Said Qassim.
Bomben blev udløst ved et af kontrolstederne, da området var fyldt med shiamuslimske pilgrimme. Mange af ofrene var pilgrimme fra Iran, der var taget til Bagdad for at forberede deres vigtige Ashura-ceremoni på onsdag, hvor Husseins - barnebarn af profeten Mohammed - død bliver markeret.