Alla passagerare beordrades gå av innan männen satte eld på fordonet, rapporterar Belfast Telegraph.
Ingen person har så vitt känt kommit till skada.
Räddningstjänsten meddelar att larmet kom vid åttatiden på kvällen, lokal tid. Branden släcktes inom loppet av en halvtimme, men polis är kvar på platsen och utreder omständigheterna. Bilder i brittiska medier visar en halvt utbränd buss, där ovanvåningen brunnit ned.
Händelsen ägde rum i området Rathcoole, norr om Belfast. Det framgår inte om någon har gripits för tilltaget.
För sex dagar sen kapade en grupp maskerade och beväpnade män en buss i Newtownards, öster om Belfast, varpå även den stacks i brand.
Nordirlands infrastrukturminister Nichola Mallon frågar sig på Twitter vad de ansvariga vill uppnå med "denna galenskap".