Selon cette ONG, des roquettes tirées par les forces du régime se sont abattues sur les localités de Douma, Harasta, Saqba et Arbin dans la Ghouta orientale, une région sous contrôle de l'opposition.
Le directeur de l'OSDH, Rami Abdel Rahmane, a également fait état de raids aériens sur ces localités, mais on ignore s'ils ont été menés par des avions syriens ou des appareils russes.
Au moins 10 enfants et quatre femmes figurent parmi les morts, a-t-il précisé faisant état de blessés par dizaines.
"Un des raids a touché un emplacement près d'une école à Douma, tuant la directrice", a-t-il ajouté.
Dans un nuage de poussière, des hommes évacuaient des enfants au milieu des débris d'immeubles en ruines, selon un photographe de l'AFP sur place.
Des photos postées sur Facebook par un groupe de militants de Douma montrent également de nombreux enfants lourdement blessés en train d'être secourus.
Dans un hôpital de campagne, les médecins s'apprêtaient à opérer une fillette grièvement touchée à la jambe.
Selon M. Abdel Rahmane, un combattant rebelle a également été tué par ces bombardements dimanche.
Douma, fief rebelle situé dans la Ghouta orientale, à l'est de Damas, est régulièrement visé par des raids de l'aviation syrienne ou russe. Les rebelles tirent aussi à partir de la ville des obus sur la capitale syrienne, bastion du régime.
A Damas, trois personnes dont deux enfants ont été tués dimanche par des tirs de mortier, a rapporté l'agence de presse officielle syrienne Sana.
Trois autres personnes ont péri et de nombreuses autres blessées par des tirs au mortier sur une banlieue de Damas contrôlée par les forces gouvernementales, a ajouté Sana.
Des négociations avaient été entamées en novembre entre des groupes rebelles et le régime sur une possible trêve dans la Ghouta orientale mais elles n'ont pas abouti.
Par ailleurs, l'armée de l'air russe effectue chaque jour des dizaines de bombardements pour soutenir l'Armée syrienne libre (ASL) qui combat l'Etat islamique, a déclaré lundi le chef de l'état-major russe, cité par des agences de presse.
Le nombre de combattants de l'ASL progressant dans les provinces de Homs, Hama, Alep et Rakka dépasse désormais 5.000, a déclaré le général Valery Guerasimov devant des attachés militaires étrangers accrédités auprès de Moscou.
"Le nombre d'unités de l'ASL progresse en permanence", a-t-il dit.
"L'aviation russe mène quotidiennement 30 à 40 frappes aériennes pour les soutenir. Ils sont également approvisionnés en armes, munitions et matériel", a dit Valery Guerasimov.
Ces propos interviennent quelques jours après ceux qu'a tenus le président russe, Vladimir Poutine qui a déclaré vendredi que Moscou fournissait des armes à l'ASL.