Según varios testigos, unos hombres dispararon desde un coche contra el vehículo que transportaba a Sado Ali Warsame en un barrio del sur de la capital.
Es el cuarto parlamentario muerto en lo que va de año en Somalia.
Expulsados de Mogadiscio en agosto de 2011 pero presentes en zonas rurales, los islamistas shebab amenazaron en abril con matar "uno por uno" a todos los diputados.
"Hemos sido informados de que francotiradores no identificados mataron a la diputada Sado Ali Warsame y a su chófer", declaró a la AFP un responsable de la policía, Mohamed Hasan.
Un testigo, Abdukardir Ali, dijo haber "visto a francotiradores en un coche que seguía a la diputada antes de que abrieran fuego contra su vehículo".
"Falleció en el acto y los francotiradores se dieron a la fuga", añadió.
Por el momento el ataque no ha sido reivindicado, pero en el pasado los shebab se han atribuido la autoría de asesinatos de diputados.