Bussen tok fyr på en motorvei vest i landet.
Innenriksminister Bojko Rashkov kaller åstedet «et forferdelig syn.»
– Jeg har aldri sett noe slikt før, sa han til journalister på stedet.
Hendelsen fant sted rundt klokka 2, ifølge Nikolai Nikolov, som er brannansvarlig i departementet. Nyhetsbyrået DPA siterer det statlige bulgarske nyhetsbyrået BTA på at ulykken skjedde rundt fire mil sør for hovedstaden Sofia.
– 45 eller 46 mennesker døde. Sju passasjerer ble reddet, sier Nikolov til kringkasteren BNT.
Ifølge TV-stasjonen BTV var det tolv barn på bussen, som var på vei til Nord-Makedonias hovedstad Skopje fra Istanbul i Tyrkia.
Coop trekker tilbake sesamfrø etter funn av møll
Barn er blant de omkomne, og sju mennesker med brannskader er fraktet til et sykehus i Sofia, fikk BTV opplyst tidligere.
Bulgarias fungerende statsminister Stefan Janev kaller ulykken «en stor tragedie.»
Nord-Makedonias statsminister Zoran Zaev tror de fleste omkomne kommer fra Nord-Makedonia.
– Vi vet ikke om alle ofrene er fra Nord-Makedonia, men vi antar at de er det fordi bussen er registrert i landet, sa han i et intervju med Nova TV.
Politisjefen på stedet sier imidlertid at de fleste ofrene er albanere. Zaev er på vei til stedet, det er også Albanias statsminister Edi Rama.
Bulgaria er et av landene i Europa med flest trafikkdødsfall i forhold til befolkningen. Tall fra EU-kommisjonen viser at 89 personer per 100.000 innbyggere dør i trafikken hvert år, skriver nyhetsbyrået AP.
(NTB)
