Kvinnan, som inte har identifierats, arbetade i staden med en icke-statlig organisation.
Polisen sa att hon sov när en säkerhetsvakt på hotellet där hon bodde gick in i sitt rum och attackerade henne.
Kvinnan får behandling för skärsår, blåmärken och juridisk hjälp.
Läkarna berättade för reportrarna att kvinnan var i stabilt skick och hade fått besök på sjukhus av distriktsdomaren.
Enligt polisen hade hon besökt Varanasi i mer än 40 år och skulle stanna där under långa perioder.
Granskningen av sexuellt våld i Indien har ökat sedan 2012 års gängvåldtäkt och mord på en student på en buss i Delhi.
Men brutala sexuella attacker mot kvinnor och barn fortsätter att rapporteras över hela landet.
Indisk polis har gripit en man i samband med våldtäkten på en 70-årig fransk kvinna i norra Varanasi.