Av de 21 personerna ska en ha skadats allvarligt. Explosionen skedde på en buss på Shaul Hamelech-gatan i centrala Tel Aviv.
SVT:s reporter Marie Nordstrand är på plats i Tel Aviv.
– Stämningen i området är nervös och kan beskrivas som närmast uppgiven.
Israelisk polis betecknar explosionen som en terrorattack.
Även premiärminister Benjamin Netanyahu kallade i en första kommentar händelsen för en ”terroristattack”.
Ingen grupp har dock ännu tagit på sig attacken.
Hamas talesperson Sami Abu Zuhri hyllade bombdådet, men utan att ta på sig skulden för det.
– Hamas välsignar attacken i Tel Aviv och ser den som ett naturligt svar på de israeliska massakrerna i Gaza, sade han till Reuters.
Attacken skedde på den åttonde dagen av den israeliska offensiven mot Gaza.
Sammantaget har 130 palistinier dödats i offensiven. Hamas raketbeskjutningar in på israelisk mark har hittills dödat 5 israeler.
Senast Tel Aviv drabbades av ett allvarligt bombdåd var i april 2006, då en självmordsbombare dödade elva personer nära stadens busstation.