Central Hotel, som ofta besöks av politiker, blev påkörd av en bilbomb och en självmordsattack. Gunmen stormade sedan hotellet moskén och öppnade eld under fredagsböner.
En parlamentsledamot och Mogadishus vice borgmästare var bland de döda, säger regeringen.
Islamist militant grupp al-Shabab har sagt att det var bakom attacken.
Den al-Qaida-länkade gruppen har drivits bort från landets större städer men kontrollerar fortfarande många landsbygdsområden i söder.
BBC:s Mohamed Moalimu i staden säger att området runt hotellet har spärrats av.
"Först exploderade bilbomben vid porten till hotellet, sen sprängde en självmordsbombare sig själv i hotellområdet," polisen Major Nur Mohamed berättade för Reuters.
Informationsminister Mohamed Abdi Hayir Mareeye berättade för BBC att Somalias vice premiärminister och andra ministrar hade varit på hotellet vid den tidpunkten men hade överlevt attacken.
En talesman för al-Shabab berättade för BBC somalisk analytiker Mary Harper att den hade dödat tjänstemännen medan de bad eftersom de var "apostater".
Den har tidigare sagt att den skulle rikta in sig på regeringsmedlemmar.
Tidigare i månaden sköt al-Shabab ihjäl en MP i en drive-by-skjutning i Mogadishu.
Omkring 20 personer, däribland högre tjänstemän, har dödats i en attack mot ett hotell i Somalias huvudstad, har vittnen berättat för BBC.