Räddningstjänst kallades till Holyhead's Newry Beach vid cirka 22:50 GMT på söndag.
Kvinnan blev dödförklarad på brottsplatsen. Officerare tror att hon är lokal till området, även om ingen formell identifiering har ägt rum.
Döden behandlas inte som misstänkt och rättsläkaren är informerad.
Insp Jason Higgins vid North Wales Police sade: " Vi håller nu på att lokalisera och informera hennes familj. Våra tankar är med dem i denna mycket svåra tid"
En kvinnas kropp har upptäckts på en strand vid Anglesey, har polisen sagt.