36 mennesker ble såret i angrepet, deriblant tolv utlendinger. Så langt er det ikke noe som tyder på at nordmenn er rammet, opplyser Utenriksdepartementet til NTB.
Flere israelere samt en gruppe irske turister er blant de sårede.
Gjerningsmannen utløste en bombe i nærheten av et kjøpesenter og et fiskemarked i Istiklal Caddesi, en populær gågate ikke langt unna Taksim-plassen.
– Vi hørte en kraftig eksplosjon og løp bort til vinduet. Der så vi kroppsdeler som hadde festet seg til ruta, forteller Ahmet, som bor like ved stedet hvor bomben eksploderte.
Fordømmer
Opptak fra et overvåkingskamera viser en ildkule i nærheten av en gruppe tilfeldige forbipasserende, som styrter vekk for å søke dekning.
Tyrkias statsminister Ahmet Davutoglu fordømmer angrepet og sier landet vil fortsette kampen mot terrorisme.
Også NATOs generalsekretær Jens Stoltenberg fordømmer selvmordsangrepet og kaller det en krenkelse av uskyldige sivile og av NATO-medlemmet Tyrkia.
Angrepet fordømmes også av andre internasjonale aktører, blant annet Iran og Tyskland.
– Ble redd
Gjerningsmannen ønsket egentlig å ramme et sted hvor det befant seg enda flere mennesker, hevder en kilde med en høy stilling i den tyrkiske staten overfor nyhetsbyrået Reuters. I stedet skal han ha utløst bomben i frykt for politiet.
Ingen har ennå tatt på seg ansvaret for angrepet. Foreløpige funn tyder på at PKK eller en annen væpnet kurdisk gruppe kan ha utført terroraksjonen, hevder tyrkiske myndigheter. En annen mulighet er at ekstremistgruppa IS står bak ugjerningen.
Flere kjøpesentre og butikker som tilhører internasjonale kjeder, ligger langs Istiklal Caddesi, som er en av Istanbuls mest kjente gater.
Flere angrep
Istanbul er Tyrkias økonomiske sentrum og Europas største by med 14 millioner innbyggere innenfor kommunegrensene.
Turismen er en viktig næring i byen som i sin tid var hovedstad i Øst-Romerriket og deretter verdens største by i deler av middelalderen.
Men turismen i hele Tyrkia er for tiden hardt rammet av stadige terrorangrep, krigen i nabolandet Syria og et svært anstrengt forhold til Russland etter at Tyrkia i fjor skjøt ned et russisk kampfly.
Siden i fjor sommer har det til sammen vært minst seks terrorangrep og bombeaksjoner i Tyrkia. 37 mennesker ble drept i et selvmordsangrep i Ankara forrige helg.
Tysklands utenriksstasjoner og skoler i Tyrkia ble nylig stengt av frykt for et mulig nært forestående nytt terrorangrep.
Våpenhvile kollapset
En væpnet kurdisk gruppe har påtatt seg ansvaret både for selvmordsaksjonen i Ankara forrige helg og en bombeeksplosjon i samme by i februar.
Våpenhvilen mellom Tyrkias regjering og kurdiske opprørere kollapset i fjor, og en tyrkisk militæroperasjon mot væpnede kurdiske grupper skapte en borgerkrigslignende situasjon sørøst i landet tidligere i vinter.
Lørdag skal det ha vært færre mennesker enn vanlig i sentrum av Istanbul på grunn av terrorfaren. Politiets beredskap har vært høy også på grunn av at landets kurdiske befolkning feirer nyttår mandag.