O mercado, que é considerado patrimônio mundial da humanidade pela Unesco, estava deserto desde sábado, quando foi parcialmente destruído por um incêndio.
Os ataques contra Salqine, Idleb, noroeste do país, foram revelados pelo Observatório Sírio dos Direitos Humanos (OSDH).
De acordo com a ONG, o exército sírio tenta tomar o controle da cidade.
"Um avião militar lançou mísseis contra imóveis em Salqine", declarou à AFP Rami Abdel Rahmane, diretor do OSDH.
Um vídeo divulgado por ativistas mostra corpos carbonizados, com membros amputados.
A televisão estatal síria informou que as forças governamentais "destruíram veículos carregados com armas automáticas e mataram terroristas armados que atacavam cidadãos em Salqine".