Kvinnan, som är i 18-årsåldern, gick på Skjutsaregatan när hon attackerades av en okänd man. Han puttade ner henne på marken och sa att han skulle göra olika saker med henne.
När kvinnan började skrika försvann mannen och kvinnan kunde chockad ta sig från platsen.
Polisen kommer nu att undersöka om det sexöverfallet kan sättas i samband med de två överfallsvåldtäkter som ägde rum i Nyköping 20 juni, och det våldtäktsförsök som ägde rum förra helgen.
– Det är något som polisen i Nyköping kommer att undersöka på måndag, säger Robert Granbäck, jourhavande förundersökningsledare vid polisen i Eskilstuna.
Det senaste överfallet ägde rum någon gång mellan midnatt och klockan två på lördagsmorgonen. Gärningsmannen beskrivs som 170 cm lång, flintskallig och med ganska buskiga ögonbryn. Vid överfallet var han klädd i en vit t-shirt och jeans.
Läs mer i tidningen måndag 26 juli