Katari Anuradha blev skjuten och knivhuggen av minst tre män i burkas, rapporterade indiska medier och citerade polisen. Ett motiv har ännu inte fastställts.
Hennes man, som var med henne, är i ett kritiskt tillstånd med skott och knivskador.
Angreppet ägde rum vid Chittoor Municipal Corporations kontor, där personalen försökte stoppa angriparna.
Överordnad polistjänsteman G Srinivas berättade för Indian Express tidningen att de utforskar flera vinklar, inklusive gammal rivalitet och nya fiender.
Angriparna flydde efter attacken, även om det sägs att två personer senare överlämnade sig till polisen.
Angriparna hade burit burkas, ett stycke slöjor som täcker ansiktet och kroppen, som de tvingade sig in i Anuradhas kontor, säger mediarapporter.
Säkerheten har skärpts i Chittoor och statspolisen stänger gränser mot grannlandet Tamil Nadu i ett försök att hitta mördarna.
Borgmästaren i Chittoor i den södra indiska staten Andhra Pradesh har dödats av okända angripare.