Israel benämner de fem döda som "terrorister" och säger att de gömde sig i en moské i staden Tulkarm, som ligger vid det ockuperade områdets nordvästra gräns mot israeliskt territorium.
Den israeliska militären säger att det skedde eldstrider och att en person också frihetsberövades.
En av de fem personer som dödades anklagas för att ha varit med och planerat våldsdåd mot israeler. Mannen var en känd lokal befälhavare inom islamistgruppen Islamiska jihad som även tidigare i år sades ha blivit dödad i en israelisk operation – men då dök han senare överraskande upp vid en begravning för andra milismän och bars fram av jublande folkmassor.
Den här gången rapporteras mannens död även av det palestinska nyhetsorganet Wafa.
Tiotal dödade
Israeliska räder på Västbanken är inte ovanliga, men de riktas sällan mot flera platser samtidigt. Under natten till onsdag gick den israeliska militären till samordnat angrepp mot flera platser på det palestinska territoriet: Jenin, Nablus, Tubas och Tulkarm.
Hittills har 16 palestinier dödats i dessa räder, enligt samstämmiga uppgifter från Wafa och hjälporganisationen Röda halvmånen. Islamiströrelsen Hamas har identifierat flera av de döda som stridande medlemmar.
Våldet på ockuperade Västbanken har tilltagit vid sidan av kriget i Gaza. Den israeliska militären har gjort regelbundna ingripanden och israeliska bosättare vid flera tillfällen har gått till våldsamma angrepp. Sedan oktober förra året har fler än 660 palestinier blivit dödade där.
"Vill öppna östfront"
Enligt den israeliska regeringen motiveras den nya "anti-terroroperationen" på Västbanken av att väpnade islamistgrupper samlar sig för att "öppna en östlig terrorfront mot Israel" – med hjälp av Iran.
"Vi måste hantera detta hot på samma vis som vi hanterar terrorstrukturen i Gaza, inklusive tillfällig evakuering av palestinska invånare och vilka åtgärder som än kan krävas", skrev Israels utrikesminister Israel Katz i sociala medier på onsdagen.
Från palestinskt håll anklagas tvärtom Israel för att vilja dra in Västbanken i kriget.
FN:s generalsekreterare António Guterres vill att Israels "storskaliga militära operation" upphör omedelbart. Hans talesperson understryker att israeliska styrkor måste "utöva maximal återhållsamhet och endast använda dödligt våld när det är helt oundvikligt".
