Bulgarsk politi ble varslet av innbyggere i landsbyen Lokorsko, rundt 20 kilometer nordøst for Sofia, om at det sto en forlatt lastebil der. Sjåføren var ikke å se.
Migrantene ble funnet i et skjult rom under en last med tømmer. 18 var døde, tilsynelatende av oksygenmangel, blant dem et barn.
34 andre er sendt til sykehus i Sofia, blant dem fem barn. Tilstanden til flere av dem betegnes som kritisk, men stabil.
– Det var lite oksygen. De frøs, var våte og hadde ikke spist på flere dager, forteller Bulgarias helseminister Asen Medzhidiev.
Ifølge lederen for den nasjonale etterforskningsenheten, Borislav Sarafov, hadde migrantene på ulovlig vis krysset grensa fra Tyrkia og skjult seg i skogen i to døgn før de ble stuet inn i lastebilen i byen Yambol sørøst i Bulgaria.
Fredag kveld opplyste bulgarsk politi at fire mistenkte er pågrepet i saken, blant dem en som tidligere er dømt for menneskesmugling.
Det er ikke kjent om sjåføren av lastebilen er blant de pågrepne.
Bulgaria har lenge vært en populær innfallsport til EU for flyktninger og migranter, men landets myndigheter har den siste tiden skjerpet kontrollen langs den 234 kilometer lange grensa mot Tyrkia. Store deler av grensa er nå sperret med piggtråd.
Landet anklages for brutal behandling av mennesker som forsøker å krysse grensa, og asylsøkere har fortalt at de ble sperret inne, banket opp og sendt tilbake.