Omkring 20 byggnader har rasat samman, däribland ett sexvåningshotell i staden Van, där dussintals biståndsarbetare och journalister bodde.
Skalvet sent på onsdagen var centrerat 16km (10 miles) söder om Van.
Samma region drabbades förra månaden av en jordbävning med 7,2 magnituder som dödade mer än 600 människor.
Jordbävningen slog till lite norr om Van men staden blev högkvarter för hjälpinsatserna och har översvämmats av hjälparbetare och journalister, säger BBC:s Jonathan Head i Istanbul.
Staden blev bara lätt skadad, men en del av de försvagade byggnaderna tros nu ha störtats.
TV - bilder från Van visade invånare och räddningsarbetare som försökte lyfta skräp för att befria människor som var fångade under förstörda byggnader.
Räddningsarbetare använde högeffektiva lampor för att arbeta hela natten.
Riksdagsledamoten Nazmi Gur sade att de flesta av de byggnader som kollapsade var tomma, men tre hade ockuperats när jordbävningen slog till 21:23 (19:23 GMT).
Han sa att räddningsteamen var inriktade på att rädda 50 personer som tros fortfarande vara fångade.
Vice premiärminister Besir Atalay sade jordbävningen störtade en skola och ett antal gyttja hus, liksom hotellet.
Han sade att räddningsteam skulle skickas till regionen från huvudstaden, Ankara och andra områden.
Några av de journalister som fångades i det kollapsade Bayram Hotel hade skickat textmeddelanden till kollegor som bad att bli räddade, Associated Press citerade en turkisk kameraman som säger.
Alper Kucuk från den turkiska röda Crescent berättade för BBC att 11 personer hade räddats från spillrorna på hotellet.
Kucuk sade att Röda halvmånen skickade ytterligare två flygplanslaster med förnödenheter till området, inklusive tält och filtar, samt räddningspersonal.
Han beskrev det som den största efterchock att slå i området och sade att det hade skrämt många människor.
Tusentals människor blev hemlösa genom jordbävningen den 23 oktober, och många bodde fortfarande i tält i det kalla vädret.
Gur sade att många människor nu lämnar Van på jakt efter en säkrare plats.
Turkiet är särskilt sårbart för jordbävningar eftersom det ligger på stora geologiska fellinjer.
Två jordbävningar 1999 med en omfattning på mer än 7 dödade nästan 20.000 människor i tätbefolkade delar av nordvästra delen av landet.
En jordbävning med 5,6 magnituder har dödat minst sju människor i östra Turkiet och fångat många fler under kollapsade byggnader.