En man i 45–50-årsåldern gick fram till 24-åringen på Skärlundagatan i Norrköping.
– Mannen ska ha sagt: "Vill du smeka mig och suga min kuk?" till kvinnan, säger Calle Nöjd, utredningsbefäl vid polisen i Norrköping.
Sedan blottade mannen sitt kön för kvinnan.
Kvinnan lämnade då platsen snabbt.
Mannen beskrivs som smal och mörkhårig. Vid händelsen var han klädd i en blåvitrandig tröja, jeans och bruna skor.
Händelsen inträffade den 28 juli men polisanmäldes under lördagen.
Tips till polisen lämnas via telefonnummer 114 14.