Cent personnes ont été secourues mais le nombre de migrants présents à bord du navire n'était pas encore connu. Les survivants ont été emmenés dans la ville de Kalamata, ont indiqué les autorités.
Le bateau, qui se dirigeait vers l'Italie, a été repéré pour la première fois dans les eaux internationales mardi par un hélicoptère de l'agence européenne de garde-côtes et de garde-frontières (Frontex) et deux navires à proximité, à environ 75 km au sud-ouest de la ville de Pylos, dans le sud de la Grèce, ont indiqué les garde-côtes.
Les migrants à bord ont refusé l'aide des autorités grecques et une opération de recherche et de sauvetage a été lancée aux premières heures mercredi après que le bateau a chaviré et coulé.
La Grèce est l'une des principales voies d'accès à l'Union européenne pour les réfugiés et les migrants en provenance du Moyen-Orient, d'Asie et d'Afrique.
La nationalité des migrants, ainsi que le lieu de départ du bateau, n'étaient pas connus dans l'immédiat.