Ett arméförband blev "offer för ett terroristbakhåll nära staden Koutougou", skriver departementet i ett uttalande. Ytterligare 20 soldater ska ha skadats i attacken, varav sex allvarligt.
Under tillbakadragandet dödades 100 av de misstänkta jihadisterna, hävdar armén.
Precis som grannländerna Mali och Burkina Faso kämpar Niger med ett jihadistiskt uppror som startade i Mali 2012. Det så kallade tregränsområdet mellan länderna utsätts regelbundet för attacker av rebeller med kopplingar till terrorrörelserna IS och al-Qaida.
Niger styrs sedan tre veckor tillbaka av en militärjunta, efter att den folkvalde presidenten Mohamed Bazoum avsattes i en statskupp. Den tidsbrist som den västafrikanska samarbetsorganisationen Ecowas satte upp för juntan att backa löpte ut den 7 augusti utan att någon åtgärd vidtogs.
Men på torsdag och fredag kommer ledarna för Ecowas att mötas i Ghana för att diskutera ett eventuellt militärt ingripande, uppger militära och politiska källor till AFP.