Två bomber detonerade precis när fredagsbönen inletts, uppger vittnen. En tredje explosion hördes sedan i närheten av moskén.
– Beväpnade män öppnade eld mot dem som försökte fly, säger polisens talespersonen Emmanuel Ojukwu.
Han uppger att uppretade personer dödade fyra av attentatsmännen, medan resten lyckades fly.
Moskén är kopplad till Muhammad Sanusi II, landets ledande muslimske auktoritet. I förra veckan manade han människor att ta till vapen mot den islamistiska extremistgruppen Boko Haram.
Presidenten fördömer
Nigerias president, Goodluck Jonathan, fördömer attacken och upprepade regeringens ståndpunkt att ”fortsätta mot att få ett slut på terrorismen”.
Fredagens attack är bara en i raden den här veckan. Under torsdagen ska minst 40 personer ha dödats av en vägbomb vid en busstation nära staden Mubi i nordöstra Nigeria och i tisdags ska minst 45 personer ha dödats när två sprängladdningar utlöstes på en marknad i staden Madiguri i nordsöstra Nigeria.