Enligt Bild uppges minst två personer ha attackerat synagogan i samband med att församlingen firade den judiska högtiden Jom kippur.
De beväpnade gärningsmännen ska ha burit skyddsvästar och hjälm och försökt ta sig in i byggnaden, där uppemot 70 personer befann sig.
En handgranat kastades också vid platsen, enligt Bild.
Två skjutningar inträffade i samband med attacken, en vid synagogan och en vid en kebabrestaurang, rapporterar Deutsche Welle. Två personer har bekräftats döda.
En misstänkt gärningsman har gripits. Minst två personer flydde i en misstänkt stulen bil och körde mot München, skriver Deutsche Welle.
Attacken får mycket stor uppmärksamhet i tysk media och en rad politiker har fördömt det inträffade.
"Att en skjutning sker mot en synagoga under Jom kippur rör oss i hjärtat. Vi måste alla agera mot antisemitismen i vårt land", skriver den tyske utrikesministern Heiko Maas på Twitter.
