– Ett barn dödades och tre skadades, säger Ruslan Jakubov, en lokal befattningshavare, enligt separatisternas nyhetsbyrå DAN.
Barnen var mellan 14 och 16 år och på väg hem från skolan.
Jakubov manar föräldrar i området att prata med sina barn om risken för "olyckor med explosiva varor".
Över 10 000 människor har dödats i strider mellan separatisterna och ukrainsk militär sedan 2014. Debaltseve är en knutpunkt för transporter mellan de separatistkontrollerade städerna Donetsk och Luhansk.
Utrikes
22.5.2018
Handgranat i ryggsäck dödade barn i Ukraina
En tonåring bar av okänd anledning en handgranat med sig i ryggsäcken på en buss i staden Debaltseve i ett område som kontrolleras av proryska separatister i östra Ukraina. Då exploderade plötsligt handgranaten.