Polska National Daria Pionko, 21, hittades allvarligt skadad i Springwell Road, Holbeck, den 23 december och dog senare på sjukhus.
Det Supt Simon Atkinson sa att miss Pionko hade fallit offer för en "hållen och ond attack".
En 38-årig man som greps i samband med incidenten släpptes utan åtal.
En obduktion visade att miss Pionko dog på grund av huvud- och ansiktsskador.
Hon hittades i ett avgränsat område där sexarbetare arbetar under bestämda timmar.
Atkinson sade: "Detta var en ihållande och ond attack och det är absolut nödvändigt att den ansvarige fångas och tas bort från våra gator."
Det förvaltade området har varit i drift sedan 2014.
Det introducerades av polisen, rådet och andra myndigheter i ett försök att minska prostitutionens inverkan på invånarna och få bättre kontakt med sexarbetare.
Supt Sam Millar talade förra veckan och sade att det hade sett några "betydande framgångar", bland annat förbättrade relationer mellan sexarbetare och polis.
Detektiver som utreder mordet på en sexarbetare i Leeds har släppt en bild av offret.