Flickan Rimsha höll i de brända papperna när hon greps.
Organisationen Women's Action Forum (WAF) kräver att Rimsha, som kan vara så ung som elva eller tolv år, släpps omedelbart.
Enligt polisen kan flickan komma att ställas inför rätta i slutet av augusti.
President Asif Ali Zardari ”ser allvarligt” på händelsen och har beordrat inrikesdepartementet att utreda gripandet av flickan, rapporterar statliga medier enligt AFP.
Pakistans regering har upprepade gånger fått kritik för sin vägran att reformera landets mycket hårda lagstiftning mot blasfemi.
I januari förra året mördades guvernören i Punjab, Salman Tasir, för sin kritik av lagstiftningen. Shahbaz Bhatti, minister med ansvar för minoriteter, rönte samma öde två månader senare.
Flickan greps i torsdags efter rykten om att hon ska ha bränt sidor ur Koranen.
