La secousse d'une magnitude évaluée entre 6 et 6,7 survenue au milieu de la nuit a également été fortement ressentie en Turquie.
Selon les premières informations de la police, l'une de victimes est d'origine turque et l'autre suédoise. Pour le moment, la police n'a pas révélé d'autres éléments de leur identité.
Ces deux touristes se trouvaient dans le quartier animé de Kos et ont été probablement tués dans la rue par l'effondrement du mur d'un bar ou par des pierres d'autres vieux bâtiments avoisinants qui ont subi d'importants dégâts.
L'île de Kos est habituellement très fréquentée par des jeunes touristes. La capacité des infrastructures touristiques s'élève à 100.000 lits et plus de 85% sont actuellement réservés, selon une source policière locale.
"Les gens restent inquiets mais le calme revient progressivement", a indiqué cette source.
Le nombre de blessés s'élève à 120 personnes, dont cinq touristes grièvement blessés qui ont été transférés à l'hôpital de Héraklion sur l'île de Crète (sud), selon une source diplomatique.
Le port de Kos ne fonctionne pas en raison des dégâts et les ferries ne peuvent pas pour accoster pour le moment.
Deux hélicoptères ont été dépêchés à Kos pour transférer des blessés vers l'île proche de Rhodes.
La secousse, de magnitude 6,7 selon l'institut géologique américain (USGS) et de magnitude 6 selon l'Observatoire d'Athènes, est survenue vendredi à 01h31 heure locale (22h31 GMT jeudi).
L'épicentre du séisme, qualifié de "très fort" par l'Observatoire d'Athènes, se trouvait à 10 kilomètres au sud-est de la ville côtière turque de Bodrum et à 16,2 kilomètres à l'est de l'île grecque de Kos, entre Rhodes et Kos, selon l'USGS et l'Observatoire d'Athènes.
Outre les îles grecques, le séisme a été fortement ressenti sur les côtes occidentales turques proches et surtout dans la ville turque de Bodrum.
A Rhodes, la secousse a surpris les touristes dans leur sommeil.
L'hôtel du club Marmara de Theologos, à 30 kilomètres de la ville de Rhodes, "a tangué comme un navire, et j'ai cru qu'il allait s'effondrer", a témoigné une journaliste de l'AFP sur place.
"On a été très surpris. Cela nous a fait peur et on est immédiatement sortis", a témoigné Teddy Dijoux, 38 ans, un père de famille en séjour au club-hôtel.
Dans la ville turque de Bodrum, la secousse a également été ressentie fortement pendant au moins une vingtaine de secondes, selon une autre journaliste de l'AFP sur place, précisant que depuis la forte secousse, il y avait eu au moins cinq ou six répliques de moindre intensité.
De nombreuses fissures sont apparues sur les bâtiments à Bodrum et l'hôpital de la ville a été évacué, pour des raisons préventives, selon les médias turcs.
A Turgutreis, ville balnéaire située à 20 kilomètres de Bodrum, des personnes sont sorties dans les rues. Erdinc Kalece, 47 ans, et son fils de 23 ans, Baris, se sont installés un lit improvisé dans l'allée de leur résidence pour finir la nuit.
Dans cette résidence d'une vingtaine de maisons, tout le monde était debout à 03h30 du matin, certains prenant leur voiture pour partir, d'autres restant assis dehors, attendant de rentrer dans leur maison.
La maison secondaire de Dilber Arikan, une retraitée de 59 ans, originaire d'Ankara, a subi de nombreuses fissures. "Je dormais et le lit a été secoué... Des bouteilles sont tombées par terre et se sont cassées dans la cuisine, j'ai crié", a-t-elle témoigné.
Les séismes sont fréquents en Grèce et au large des côtes occidentales de la Turquie, en mer Egée, qui se trouve entre les deux pays.
Le 12 juin, une personne est morte et une dizaine d'autres ont été blessées sur l'île grecque de Lesbos, dans le nord de l'Egée, par un séisme de magnitude 6,3 qui a été ressenti tant à Athènes qu'à Istanbul.
"L'archipel de Dodécanèse, où Rhodes et Kos se situent, est très sismique. En 1933, un fort séisme à Kos avait fait 200 morts, heureusement le séisme d'aujourd'hui est gérable" , a assuré le sismologue Gerassimos Papadopoulos soulignant pourtant que les répliques du séisme pourraient durer quelques semaines.
Son collègue Akis Tselentis a indiqué que le séisme de vendredi a créé "un petit tsunami et fait sortir des barques sur le quai du port".