Wasilu Umar erkände att hon hade dödat sin man, som var mer än dubbelt så gammal som hon, genom att dölja råttgift i sin mat, sade polisen i Kano.
Tre andra människor dog också och tio fördes till sjukhus efter att ha ätit samma mat.
Barnäktenskap är vanligt i Nigeria, särskilt i de flesta muslimska norra delarna.
Flickans far hade tvingat henne att gifta sig med den 35-årige mannen, sade polisen.
Äktenskapet ägde rum förra veckan, polisintendent Musa Magaji Majia berättade Associated Press nyhetsbyrå.
BBC: s Will Ross i Nigeria säger Islamiska polisen försöker stoppa föräldrar från att tvinga barn i äktenskap mot deras vilja och fadern kan åtalas.
Tonåringen kommer sannolikt att ställas inför rätta i en ungdomsdomstol.
En 14-årig flicka i norra Nigeria har erkänt mordet på mannen hon tvingades gifta sig med, säger polisen.