El ministro del Interior de Turquía Suleyman Soylu dijo que han sido identificadas 21 víctimas y aún hay 18 por identificar.
Hay 69 personas atendidas en hospitales, 4 de ellas en condición crítica y una en estado muy grave.
«Estamos frente a un ataque terrorista», dijo Soylu.
De los fallecidos, 16 son extranjeros.
El atacante está en fuga.
El gobernador de Estambul, Vasip Sahin, también llamó al incidente un «ataque terrorista» dirigido contra gente inocente que estaba celebrando el Año Nuevo.
«Cerca de la 1:15 am, el terrorista atacó el club disparando primero al policía que vigilaba la entrada. Después de disparar y matar al policía, entró al club y atacó a gente inocente que estaba ahí para celebrar el Año Nuevo. Fue un acto cruel y despiadado», dijo el gobernador en un comunicado publicado por la agencias de noticias estatal Anadolu.
Según Anadolu, fue un solo hombre armado el que abrió fuego en el club ubicado en el vecindario de Besiktas.
Ambulancias y patrullas de la policía respondieron al incidente.
Imágenes transmitidas por la televisión local mostraban a personas heridas siendo trasladadas en ambulancias.
El portavoz del Consejo de Seguridad Nacional de EE.UU. dijo en un comunicado que «Estados Unidos condena en los más fuertes términos el horrible ataque terrorista».
«Que una atrocidad así haya sido perpetrada contra inocentes que estaban de fiesta, muchos de ellos celebrando el Año Nuevo, subraya el salvajismo de los atacantes». añadió Ned Price. «Reafirmamos el apoyo de Estados Unidos a Turquía, nuestro aliado de OTAN, en nuestra determinación conjunta para confrontar y derrotar todas las formas de terrorismo».