Explosionen slet genom den trånga Jameela-marknaden i det övervägande Shia-distriktet i Sadr City.
Sunni jihadistgruppen, Islamiska staten (IS), sade att den låg bakom bombningen och att den riktade sig mot shiamilisen.
Under tiden säger sjukvårdare att mer än 20 civila dog när bomber släpptes av det irakiska flygvapnet träffade ett förlossnings- och barnsjukhus i Falluja.
Staden ligger väster om Bagdad och har kontrollerats av IS sedan januari 2014.
Våldet kommer efter en topp amerikansk general sade att USA borde överväga att inbädda amerikanska trupper med irakiska styrkor om framsteg inte gjordes i kampen mot IS.
Raymond Odierno, arméns avgående stabschef, berättade för reportrarna att sådana styrkor skulle ha ett stöd snarare än en stridsroll.
Torsdagens bombattack i Sadr City var en av de dödligaste i huvudstaden sedan premiärminister Haider al-Abadi tillträdde för ett år sedan.
I ett uttalande på Twitter, IS sade lastbilsbomben riktade Shia milis män från Mahdi armén och Populär Mobilisation styrkor, som har kämpat mot jihadistgruppen i norra och västra Irak i mer än ett år.
Sadr City har utsatts för flera bombattacker i år som påstås av IS militanta, som anser att Shia är kättare.
Dussintals människor har dödats i bombningar över Bagdad under de senaste månaderna. I maj och juli exploderade stora bilbomber utanför två framstående hotell.
IS fortsätter också att kontrollera stora delar av territoriet i norra och västra Irak, men flyganfall från en USA-ledd koalition har hjälpt irakiska regeringsvänliga styrkor att återfå ett visst territorium sedan i augusti förra året.
"Jag tror att om vi hittar under de kommande månaderna att vi inte gör de framsteg som vi har, bör vi förmodligen absolut överväga att inbädda några soldater med dem, och se om det skulle göra skillnad," sade Gen Odierno, som går i pension som amerikansk armé stabschef på fredag.
"Jag tycker att det är ett alternativ som vi bör presentera för presidenten."
Gen Odierno varnade för att snabba och mer aggressiva amerikanska militära åtgärder endast skulle vara effektiva på kort sikt.
"Vi skulle förmodligen vara tillbaka där vi är idag sex månader senare", sade han.
"Jag tror absolut att regionen måste lösa detta problem. USA kan inte lösa detta problem för regionen."
USA har redan skickat omkring 3 500 militära utbildare och rådgivare till Irak.
Men amerikanernas mål att utbilda 24 000 irakiska trupper har inte uppnåtts, och endast 9 000 har kommit fram, enligt den amerikanske försvarsministern Ashton Carter.
Minst 59 personer har dödats efter att en lastbilsbomb exploderat i nordöstra Bagdad, säger irakiska tjänstemän.