Folk i området der flyet forsvant sier de hørte et krasj, ifølge flyselskapet.
Flyet var på vei fra Sentani lufthavn i provinshovedstaden Jayapura til flyplassen Oksibil da det forsvant i 15-tiden lokal tid søndag.
Om bord i det franskbygde flyet av typen ATR 42 var 44 voksne, fem barn og en besetning på fem.
Flykontrollsenteret mistet kontakten med flyet en halvtime etter avgang, ti minutter før flyet skulle inn for landing.
– Det hadde tatt kontakt med tårnet for å få tillatelse til nedstigning, sier kaptein Beni Sumarayanto i flyselskapet Trigana Air til AFP.
Dårlig vær
Ifølge selskapet hørte folk et krasj i området der flyet forsvant, melder Reuters.
En halvtime etter at flyet skulle ankommet Oksibil, sendte selskapet et fly over området der det savnede flyet sist hadde hatt kontakt med tårnet.
– Men været var veldig dårlig og flyet måtte snu. Oksibil er et område med mange fjell, og været er svært uforutsigbart. Det kan raskt bli tåkete, mørkt og mye vind, sier Surnarayanto.
Han sier selskapet tror forsvinningen skyldes det dårlige været.
Trigana Air er et lite flyselskap som kun flyr innenriksruter i Indonesia. Ifølge NRK står selskapet på EUs svarteliste, noe som innebærer at det vurderes som for utrygt til å fly i Europa.
Flere ulykker
I desember i fjor styrtet et AirAsia-fly på vei fra den indonesiske byen Surabaya til Singapore. Alle de 162 om bord ble drept. I etterkant innførte indonesiske myndigheter nye tiltak for å styrke flysikkerheten.
Indonesias president har også lovet at landet skal sjekke sine militærfly, etter at et militært transportfly styrtet nord i landet i juli. 100 mennesker omkom i ulykken.