Selon un colonel de la police, une bombe placée en bord de route a explosé au moment où les fidèles sortaient de la mosquée dans la région de Youssoufiyeh, puis un kamikaze a fait détoner ses explosifs après que les forces de sécurité ont accouru sur les lieux.
Parmi les six morts figurent deux policiers, a-t-il ajouté. De nombreux membres des forces de sécurité figurent également parmi les 19 blessés.
Des sources médicales dans deux hôpitaux de la région ont confirmé le bilan à Youssoufiyeh, une localité à majorité sunnite située à environ 25 km au sud de Bagdad.
L'attentat n'a pas été revendiqué dans l'immédiat mais les groupes extrémistes sunnites dont l'organisation jihadiste Etat islamique (EI) mènent régulièrement des attaques contre des cibles chiites, une communauté qu'ils considèrent comme hérétique.
Il intervient une semaine après des attaques antichiites à Bagdad revendiquées par l'EI qui ont fait une vingtaine de morts.
L'EI occupe de larges pans du territoire irakien, à l'ouest et au nord de Bagdad, depuis sa fulgurante offensive lancée en 2014.
Jeudi, l'organisation jihadiste Etat islamique (EI) a, par ailleurs, exécuté, dans la province irakienne d'Al-Anbar, cinq hommes qu'elle décrit comme des espions, d'après des photos publiées sur Internet.
Les images montrent les victimes pieds nus, genoux à terre, et vêtues d'une combinaison orange au milieu d'une foule.
Des hommes, le visage caché par une cagoule noire les exécutent à l'arme à feu.
Les photos auraient été prises à Al-Anbar, à l'ouest de Bagdad, où les forces de sécurité tentent de reprendre du terrain à l'EI, principalement autour de Ramadi, chef-lieu de la province sunnite contrôlé par le groupe ultraradical depuis mai.
La localisation exacte de l'exécution n'a pas été précisée et l'authenticité des images n'a pas pu être confirmée indépendamment.
L'EI a mené par le passé plusieurs exécutions en Irak, mais également en Syrie voisine où le groupe contrôle une grande partie du territoire. L'organisation extrémiste a récemment revendiqué le crash le 31 octobre de l'Airbus russe dans le Sinaï égyptien et les multiples attaques du 13 novembre à Paris.
En documentant systématiquement ses exécutions et nombreuses de ses attaques par des vidéos et une profusion d'images, l'EI nourrit sa propagande dans l'espoir de disséminer la peur et d'attirer de nouvelles recrues.