Olyckan inträffade på en gångväg vid Tenstagången klockan 22.22 på torsdagskvällen.
Den 13-åriga flickan blev påkörd bakifrån cirka 100 kilometer i timmen.
- Flickan kastades upp i luften och landade på marken. Hon fick mycket svåra skador och fördes till sjukhus där hon dödförklarades, säger Diana Sundin, presstalesperson vid Västerortspolisen, till Sveriges Nyheter.
Föraren är 16 år gammal pojke som är känd av polisen sedan tidigare.
- Han brukar gäcka polisen genom att köra ifrån polisbilar med motorcykeln på vägarna i hög hastighet, säger Diana Sundin.
16-åringen är misstänkt för vållande till annans död, grov vårdslöshet i trafik, narkotikabrott, rattfylleri under påverkan av narkotika och smitning.
