Cet attentat, dont la responsabilité a été attribuée par les autorités au Parti des travailleurs du Kurdistan (PKK), a visé, tard lundi, un avant-poste du district de Hani, dans la province de Diyarbakir.
Un soldat a été tué sur le coup et un autre a succombé à ses blessures à l'hôpital, a précisé une source de l'armée à l'AFP.
Cinquante-deux personnes, civils et militaires, ont également été blessées, a déclaré le chef du gouvernement, Ahmet Davutoglu, qui s'exprimait devant le Parlement à Ankara.
"Les assassins dressent des pièges traîtres à Diyarbakir", a grondé M. Davutoglu. "Ils récolteront ce qu'ils méritent", a-t-il menacé, "nos villes et nos montagnes seront nettoyées de tous ces criminels".
Une opération de ratissage a été lancée après cette nouvelle attaque meurtrière, a indiqué une source de l'armée à l'AFP.
La Turquie vit depuis plusieurs mois en état d'alerte en raison d'une série d'attaques liées au conflit kurde ou attribuées au groupe jihadiste Etat islamique (EI).
En février et en mars, deux attentats à la voiture piégée ont respectivement fait 29 et 35 morts, ainsi que des dizaines de blessés, dans le centre d'Ankara. Ces attaques ont été revendiquées par les Faucons de la liberté du Kurdistan (TAK), un groupe radical et dissident du PKK.
Ankara a déclenché une vaste offensive contre le PKK après l'échec, l'été dernier, d'un cessez-le-feu qui tenait depuis deux ans, et se heurte depuis 1984 à la rébellion, un conflit qui a déjà fait plus de 40.000 morts.
Mardi, deux roquettes tirées depuis la Syrie ont frappé pour le deuxième jour consécutif Kilis, ville frontalière dans le sud de la Turquie, a rapporté l'agence de presse Dogan.
Les projectiles se sont abattus sur le centre-ville à 06H40 GMT et les services de secours ont été dépêchés sur place, a indiqué Dogan.
Plusieurs roquettes tirées lundi depuis le territoire syrien avaient déjà touché la ville de Kilis, faisant au moins quatre blessés civils, selon un responsable local.
L'origine des salves tirées lundi et mardi n'était pas connue dans l'immédiat.
Depuis le début de l'année, Kilis a été la cible de plusieurs tirs de roquettes attribués par les autorités turques à l'organisation Etat islamique (EI). Ces salves ont tué au moins quatre personnes.
Lundi, l'artillerie turque a frappé des positions de l'EI en Syrie, où les jihadistes ont repris dimanche le contrôle d'Al-Raï, un point de passage de première importance avec la Turquie dont ils avaient été chassés la semaine dernière par des rebelles.
Les jihadistes du Front Al-Nosra (affilié à al-Qaïda) et ceux de l'EI ne sont pas concernés par la trêve conclue le 27 février en Syrie sous les auspices des Etats-Unis et de la Russie.
En février, l'artillerie turque avait bombardé des objectifs tenus par les milices du Parti de l'union démocratique (PYD) kurde en Syrie, en représailles selon l'état-major à des tirs venant de l'autre côté de la frontière.