21 andre ble ifølge russiske myndigheter såret og er innlagt på sykehus etter dramaet, som skjedde i 9.30-tiden tirsdag.
Blant de sårede er 18 skolebarn, og tilstanden til seks av dem blir betegnet som svært alvorlig.
Videoer i sosiale medier viser skrekkslagne elever i svarte og hvite skoleuniformer som flykter i panikk fra bygningen, der det høres skuddsalver og røyk velter ut av knuste vinduer.
Flere elever blir filmet mens de hopper ut av vinduer i andre og tredje etasje i bygningen i Kazan, en millionby ved elva Volga i republikken Tatarstan, rundt 700 kilometer øst for Moskva.
[ Sik vil den britiske regjeringen unngå at unionen sprekker opp ]
Tidligere elev
Gjerningsmannen, en 19-åring som tidligere skal ha vært elev ved skolen, ble etter kort tid pågrepet på stedet.
Ifølge russiske medier la han i morgentimene tirsdag ut en melding på Telegram der han omtalte seg selv som «en gud» og lovet «å drepe store mengder biomasse».
Telegram blokkerte kort tid etter skoleskytingen 19-åringens konto, ifølge den uavhengige nettavisen Meduza.
Gjerningsmannen skal ha fått våpenlisens for bare to uker siden og kjøpte deretter våpenet han benyttet, ifølge guvernøren i Tatarstan, Rustam Minnikhanov.
Motivet bak skolemassakren er ikke kjent, men ifølge guvernøren tyder alt på at 19-åringen handlet på egen hånd.
[ Studie: Antistoffer i kroppen minst åtte måneder etter covid-19 ]
Utvist for en måned siden
Ifølge nyhetsbyrået Interfax, som navngir 19-åringen, studerte han ledelse ved Tatarstan-universitetet, men ble utvist for én måned siden som følge av dårlige karakterer.
– Han var alltid ryddig og rolig, og viste medstudenter og lærere respekt, sier en talsmann for universitetet.
Det har vært flere voldelige angrep på skoler i Russland de siste årene, men masseskyting som i Kazan skjer relativt sjelden.
De færreste skoler i landet har derfor egne sikkerhetsvakter eller andre sikkerhetstiltak, men etter tirsdagens angrep i Kazan varsler flere regioner gjennomgang av rutiner og nye tiltak.
De fleste som gjennomfører slike angrep er elever eller tidligere elever, og motivene varierer.
[ Kinesisk-amerikanere finansierte Proud Boys før Kongress-stormingen ]
Skjerper våpenloven
President Vladimir Putin kondolerte tirsdag de etterlatte, kunngjorde at onsdag blir nasjonal sørgedag og beordret full gjennomgang av våpenloven i Russland.
19-åringen benyttet et lovlig kjøpt automatgevær av samme type som ble benyttet da 20 elever og lærere ble drept under en skolemassakre i byen Kertsj på Krim-halvøya i 2018.
– Presidenten har gitt en hasteordre om å utarbeide nye forskrifter for hvilke våpentyper som skal være tillatt i sivil eie, sier Putins talsmann Dmitirij Peskov.