Större Manchesterpolisen sa att flickan attackerades i Crow Croft Park, Levenshulme, Manchester vid 23:20 BST på torsdag.
Officerare kallades till platsen efter rapporter om "bekymmer för en tonårsflicka", sade en talesman för polisen.
Han tillade att polisen utförde undersökningar på platsen, som har spärrats av.
En 12-årig flicka har våldtagits i en sen natt attack i en park, har polisen sagt.