En lastebilsjåfør og to andre menn er etterlyst etter voldtekten. Den skal ha skjedd i en lastebil i Manali i delstaten Himachal Pradesh mandag.
Kvinnen skal ha fått tilbud om å få sitte på i lastebilen. Den amerikanske turisten er 30 år gammel.
– De kjørte henne til et bortgjemt sted og voldtok henne i nesten en time, sier politiinspektør Abhimanyu Kumar.
Medisinske undersøkelser viser at kvinnen ble voldtatt, sier politiet.
Alle lastebilsjåfører i Manali har nå fått beskjed om å melde seg hos politiet.
LES MER HER: Tilstår voldtekt av turist
Færre turister reiser til India. Det er fordi de er redde for voldtekt, mener den indiske handels- og industriorganisasjonen ASSOCHAM. En undersøkelse viser at 35 prosent færre kvinner har besøkt landet den siste tiden.
Det siste halve året har mediene skrevet mye om voldtekter i India. Det startet da en 23 år gammel indisk kvinne ble gruppevoldtatt og drept i desember i fjor. Det førte til voldsomme protester mot problemet med voldtekt i landet.
LES MER HER: Raser mot brutal gruppevoldtekt
India har hatt en dobling i antallet voldtektssaker fra 1990 til 2008. Bare 9 prosent av anmeldte voldtekter ender med dom. Politiet må ta voldtektssaker mer seriøst, sier demonstranter.