Skalvet inträffade ungefär 21:10 lokal tid på fredag (04:10 GMT på lördag) och dess epicentrum var 1 miles (2km) öster om staden La Habra.
Det fanns inga omedelbara rapporter om betydande skador eller skador.
En 4,4-magnitudskalv kändes nära Los Angeles tidigare denna månad, rasande nerver men orsakar inga större skador.
Den senaste jordbävningen var ytlig på bara 2 kilometers djup, enligt USGS.
Det var känt över fyra län, från Palm Springs i öst och Ventura County i norr, Reuters nyhetsbyrå rapporterade.
Los Angeles brandkår sa att den kollade byggnader och transportinfrastruktur för skador.
Det stod att jordbävningen var en påminnelse för människor att vara förberedda.
San Andreas fel, på kanten av Stilla havets tektoniska plattan, löper direkt genom Kalifornien, och den västra USA-staten har länge stött på en förödande jordbävning.
Skalvet i Northridge 1994, som var 6,7 år stort, gjorde att minst 60 människor dog. Ett 6,9-magnitudskalv i San Francisco fem år tidigare dödade 67 personer.
En magnitud 5.1 jordbävning har drabbat Los Angeles-området i södra Kalifornien, säger den amerikanska geologiska undersökningen.