Uppskattningsvis 600 personer samlades på Westfield i Shepherds Bush för den så kallade "die-in"-demonstrationen.
Polisen sa att gripandena gjordes när en utbrytargrupp överföll säkerhetspersonalen och skadade egendomen.
Protesten var solidarisk med demonstrationer i USA på grund av Eric Garners död, en svart man som dog under ett gripande i New York i juli.
Två fredliga protester hölls i västra London på onsdag kväll, en i köpcentret Westfield och en utanför.
Man tror att de som iscensatte ockupationen ombads att flytta ut, en begäran som efterlevdes på ett fredligt sätt, sade Scotland Yard.
Men enligt ett polisutlåtande försökte en grupp sedan få tillträde till centret och arresterades på grund av misstanke om brott mot allmän ordning och en man hölls misstänkt för misshandel.
Metropolitan Police sade att de behandlade demonstranterna med taktik "inklusive en inneslutning i syfte att förhindra våld och verkställa arresteringar".
Kommandoofficer Ch Supt Mark Bird sade: "Vi kommer alltid att arbeta med dem som vill demonstrera lagligt - som de flesta demonstranter gjorde i går.
"Vi tolererar dock inte den lilla minoritet som erbjuder våld eller begår andra brottsliga handlingar, såsom de som bevittnats utanför Westfield."
Met sa att deras förfrågningar om incidenten fortsatte.
Mr Garner, 43 år, blev stoppad på en gata i New York den 17 juli på grund av misstanke om att sälja lösa, oskattade cigaretter.
Polisen brottades med honom till marken, och han klagade över att han inte kunde andas, eftersom han hölls fast i ett skenbart strypgrepp. Han blev oemottaglig och dog senare.
Tusentals människor har tagit sig ut på gatorna i USA i protest mot hans död och mot Michael Brown, 18 år, som dödades i Ferguson, Missouri den 9 augusti.
Stora juryer i Missouri och New York har beslutat att inte åtala de inblandade officerarna.
West London demonstranter höll skyltar med samma "svarta liv materia" budskap som sett i amerikanska demonstrationer.
Polisen har arresterat 76 personer som deltog i en massprotest vid ett stort köpcentrum i västra London.