Den kvinnliga självmordsbombaren utlöste sin sprängladdning vid utfarten till ett Konfuciusinstitut, ett kulturprogram som Kina driver i anslutning till universitet i hela världen.
Tre av de döda är kinesiska medborgare som arbetade som lärare på institutet. Den fjärde personen som dödades var en lokalanställd chaufför, enligt polisen.
Separatiströrelsen Baluchistans frihetsarmé påstår sig ligga bakom attentatet. Separatister i Pakistans största provins Baluchistan har vid upprepade tillfällen slagit till mot kinesiska mål.
Pakistans premiärminister Shehbaz Sharif fördömer attacken.
"Jag är djupt bedrövad över förlusten av dyrbara liv inklusive våra kinesiska vänner i den avskyvärda attacken i Karachi i dag", skriver han på Twitter.
