Attacken ska ha genomförts av två beväpnande män, som senare blev ihjälskjutna när säkerhetsstyrkor stormade museet.
Av de döda uppges 17 vara turister, varav många européer. Tunisiens premiärminister Habib Essid har uttalat sig om att en polisman och en tunisisk medborgare också förlorade sina liv under stormningen.
Attacken ägde rum på Bardo Museum som ligger i anslutning till det tunisiska parlamentet.