"Ett bombutrustat fordon detonerade, därefter följde intensiv skottlossning", uppger armén i ett uttalande.
En militär talesperson beskyller "terrorister" för det blodiga angreppet som var riktat mot en armékonvoj.
Ytterligare 34 regeringssoldater uppges vara skadade, varav tio allvarligt. Bakhållet skedde nära Douentza i den jihadisttäta Moptiregionen, 60 mil från huvudstaden Bamako.
Regionen är centrum för den dödliga islamistoffensiven som inleddes i norra Mali 2012 och som sedan dess spridit sig till grannländerna Burkina Faso och Niger.
Hittills har tusentals soldater och civila mist livet i konflikten. Senast i onsdags dödades minst 47 i en jihadistattack i Burkina Faso.