Olyckan är ännu en påminnelse om osäkra förhållanden inom asiatisk tillverkningsindustri.
En facklig företrädare vid fabriken i provinsen Kampong Speu, väster om huvudstaden Phnom Penh, berättade att runt hundra personer fanns i byggnaden när taket föll in tidigt på morgonen.
Förutom dödsoffren skadades också flera arbetare i fabriken som tillverkar skor åt sportjätten Asics.
Chea Munny, chef för fabriksarbetarnas fack i landet, säger till AP att fabriken är taiwanesägd och exporterar skor till Europa och USA.
Taket tros ha kollapsat på grund av att tunga maskiner placerats på våningen ovanför.
– Helt plötsligt började det regna tegelstenar och metall, berättade en 25-årig arbetare som skadades i raset.
Textilindustrin är Kambodjas viktigaste exportindustri och omkring 500.000 människor arbetar på över 500 fabriker runt om i landet.
Dagens olycka skedde bara veckor efter att 1.127 människor dödats då en fabrikksbyggnad rasat i Bangladesh. Den globala textilindustrins värsta dödsolycka hittills.