El temblor, que ocurrió poco después de las 04 horas locales (01 horas GMT), se sintió con fuerza en Estambul, la ciudad más grande del país.
El sismo se registró a una profundidad de 10 km y a unos 170 km al este de Estambul, de acuerdo con el servicio geológico de Estados Unidos (USGS).
Las autoridades turcas indicaron que el sismo fue de magnitud 5.9, menor al anuncio de 6.1 de magnitud dado por el USGS.
Según la AFAD, la agencia gubernamental de gestión de catástrofes, se registraron más de un centenar de réplicas, la más fuerte de magnitud 4.3.
El ministerio del Interior y la AFAD contabilizaron 50 heridos y daños leves en algunos edificios.
"Nos despertamos con un gran ruido y temblor", dijo a la AFP Fatma Colak, residente de Duzce.
"Salimos de casa en pánico y ahora esperamos afuera", añadió.
Las imágenes iniciales mostraban a personas cubiertas en mantas al aire libre a primera hora de la mañana. Algunas colocaban mantas en el suelo y encendían fuegos para calentar a los niños.
Las autoridades indicaron que las escuelas estarían cerradas el miércoles en las provincias de Duzce y Sakarya.
El ministro turco de Interior, Suleyman Soylu, dijo en comentarios televisados que, aparte de algunos establos destrozados, no había informaciones de daños graves o edificios colapsados.
AFAD explicó que había cortes de luz controlados en la región de Duzce y pidió a los residentes que no entraran en pánico.
Turquía se sitúa en una de las zonas de mayor actividad sísmica del mundo.
Duzce fue una de las regiones afectadas por un terremoto de magnitud 7.4 en 1999 que fue uno de los peores del país.
El sismo mató a más de 17 mil personas, un millar de ellas en Estambul.