Organisationen, som tidigare har rapporterat att regimen har fällt klusterbomber från flygplan, grundar sina uppgifter bland annat på intervjuer med vittnen samt analyser av ett tiotal videoklipp som har lagts ut på internet av aktivister.
Enligt HRW använder den syriska regimen sedan i december avskjutningsramper för att avfyra raketer som innehåller klusterbomber. Bomberna uppges vara producerade i Egypten.
En klusterbomb innehåller en mängd småbomber, som sprids över ett stort område. En del småbomber exploderar inte direkt och kan därför göra skada även långt efteråt.
Syrien har inte skrivit på det internationella avtal som förbjuder användning av klusterbomber.
Minst åtta barn och fem kvinnor dödades i dag vid ett flyganfall mot ett hus i ett rebellkontrollerat samhälle sydväst om Syriens huvudstad Damaskus, uppger Syriska människorättsobservatoriet (SOHR).
Det brittiskbaserade aktivistnätverket hade fått identiteten bekräftad sex dödsoffer, som alla var släkt.
- Barnen var mellan sex månader och nio år gamla, säger Rami Abdel Rahman, chef för SOHR.Aktivister har lagt ut videoklipp på nätet, som dock inte omedelbart kunde verifieras.