Footage visar två män som beslagtog Vuyo Mvoko, från det nationella programföretaget SABC, som var utanför ett sjukhus i Johannesburg för att rapportera om Zambias presidents ankomst för medicinska tester.
Mvoko sade senare att en av rånarna hotade honom med ett vapen när han inte ville ge upp sin mobiltelefon.
Rånarna verkar oberörda av kamerans närvaro.
Kort därefter twittrade Mvoko, som är en bidragande redaktör för den nationella nyhetskanalen, att han var säker och sund och lade upp en länk till en video av rånet, som har blivit viral.
Polisen sa att rånarna tog bärbara datorer och mobiltelefoner och att poliser utredde händelsen.
"Förhoppningsvis kommer någon att kunna identifiera dem och få dem arresterade," Mr Mvoko berättade BBC: s Newsday program.
Han sa att det tog honom ett tag att inse vad som hände eftersom det var mindre än en minut tills han skulle bo nära sjukhuset i Milpark.
"Jag kunde inte förstå varför de skulle gå rakt framför kameran eftersom ljuset är tänt och de kunde se att - och vår bil är märkt, så de kunde se att detta är en livesändning."
Tjuvarna sa åt honom att lämna över sin telefon, som han sa var i hans hand.
"Eftersom jag inte gav honom telefonen, han ringde sedan den andra som hade en pistol, och sade: "Dubula le nja" [Skjut denna hund]," Mr Mvoko berättade SABC.
Vid det här laget sa han att en annan medlem i teamet skrek åt honom att lämna över telefonen, vilket han gjorde.
BBC:s Pumza Fihlani i Johannesburg säger att Milpark är ett relativt lugnt område, inte normalt förknippat med brottslighet.
SA National Editors Forum (Sanef) har fördömt rånet.
"Varje sydafrikansk lever med verkligheten av brott, men att se ligister fräckt ignorera TV-kameror och råna mediearbetare i sitt arbete, återigen ger hem nivån av kriminalitet i vårt samhälle," ett uttalande från forumet sade.
Zambias president Edgar Lungu, som hade kollapsat vid en händelse på söndagen, åkte till Sydafrika för att ta prover efter att hans läkare funnit att han behövde halsoperation.
En av Sydafrikas mest kända TV-journalister har blivit rånad när han väntade på att få gå i sändning.