Tsvetan Tsvetanov, ledare för det bulgariska regeringspartiet GERB, meddelade enligt Euractiv beslutet under måndagen.
Tidigare har Ungern, Österrike, Polen, Tjeckien och Kroatien gjort klart att de inte kommer att signera migrationsavtalet som planerat.
Avtalet, som ska undertecknas av FN:s medlemsländer under ett toppmöte i Marrakech i början av december, kritiseras bland annat för att underminera nationalstaternas suveränitet och förhärliga massinvandring från tredje världen.
